JP7269041B2 - computer system and program - Google Patents

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Description

本開示の一側面はコンピュータシステムおよびプログラムに関する。 One aspect of the present disclosure relates to computer systems and programs.

従来から、飛行体を制御するための技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 BACKGROUND Conventionally, techniques for controlling flying objects are known (see, for example, Patent Document 1).

特開2018-109621号公報JP 2018-109621 A

本開示の一側面は、飛行体を適切に制御することを目的とする。 One aspect of the present disclosure aims to appropriately control a flying object.

本開示の一側面に係るコンピュータシステムは、少なくとも一つのプロセッサを備え、少なくとも一つのプロセッサが、制御対象の飛行体が通行し得る3次元空間上の経路を示す空ネットワークを参照して、出発地点と到着地点とを結ぶ2次元平面上の経路と2次元平面上の経路に沿って飛行体が飛行する際の複数の高度との組み合わせからなる複数の候補経路を取得し、空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられた空ネットワークデータを用いて、候補経路それぞれの高度に応じて変化するコストを算出し、算出したコストに基づいて、候補経路の中から飛行経路を決定し、決定した飛行経路を含む、飛行体を制御するための制御データを生成し、制御データを出力する。 A computer system according to one aspect of the present disclosure includes at least one processor, and the at least one processor refers to a sky network that indicates a route in a three-dimensional space that a flying object to be controlled can travel, to determine a starting point. A plurality of candidate routes are obtained by combining a route on a two-dimensional plane connecting the destination point and the route on the two-dimensional plane and a plurality of altitudes when the aircraft flies along the route on the two-dimensional plane. Using the sky network data associated with the parameter values set corresponding to , calculate the cost that changes according to the altitude of each candidate route, and based on the calculated cost , select the flight route from among the candidate routes is determined, control data for controlling the aircraft including the determined flight path is generated, and the control data is output.

飛行経路の候補の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of flight route candidates; 飛行経路の候補の別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of flight route candidates; 実施形態に係る飛行制御システムの機能構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of functional composition of a flight control system concerning an embodiment. 実施形態に係るサーバのハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the server which concerns on embodiment. 空ネットワークデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of empty network data. 空ネットワークデータの別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of empty network data; 飛行制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of the operation of the flight control system;

以下、添付図面を参照しながら本開示での実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

[システムの概要]
実施形態に係る飛行制御システム1は、飛行体を制御するための制御データを生成および出力するコンピュータシステムである。飛行体とは、空中を移動することが可能な人工物のことをいう。飛行体の種類は限定されず、例えば有人航空機でもよいし無人航空機(ドローン)でもよい。
[System Overview]
A flight control system 1 according to the embodiment is a computer system that generates and outputs control data for controlling an aircraft. A flying object is an artificial object that can move in the air. The type of flying object is not limited, and may be, for example, a manned aircraft or an unmanned aircraft (drone).

「飛行体の制御」とは、飛行体を直接に制御することと、他の装置またはコンピュータを介して飛行体を間接的に制御することとの双方を含み得る概念である。飛行体の間接的な制御の一例として、飛行体の制御の支援が挙げられる。飛行体の制御の具体的な手法は限定されない。例えば、飛行制御システム1は飛行体の進行方向または速度を変更してもよいし、飛行体を離着陸させてもよいし、飛行体を空中で停止させてもよいし、飛行体の飛行経路を決定してもよいし、決定された飛行経路を飛行体の移動中に変更してもよい。「飛行体の制御」は、飛行体の移動の制御と、飛行体に搭載された機器(例えばカメラ)の制御との少なくとも一方を含んでもよい。飛行体の制御の目的も何ら限定されず、飛行制御システム1は輸送、調査、監視、誘導に関する案内、規制に関する案内などの任意の目的で利用され得る。 "Controlling an air vehicle" is a concept that can include both direct control of an air vehicle and indirect control of an air vehicle via another device or computer. One example of indirect control of a flying object is assisting in controlling the flying object. A specific method of controlling the flying object is not limited. For example, the flight control system 1 may change the heading or speed of the aircraft, take off and land the aircraft, stop the aircraft in mid-air, or change the flight path of the aircraft. It may be determined, and the determined flight path may be changed while the aircraft is moving. "Controlling the vehicle" may include at least one of controlling movement of the vehicle and controlling equipment (eg, cameras) mounted on the vehicle. The purpose of controlling the flying object is not limited at all, and the flight control system 1 can be used for any purpose such as transportation, investigation, surveillance, guidance regarding guidance, and guidance regarding regulation.

制御データとは、コンピュータが読み取ることが可能な電子データのことをいい、飛行体を制御するために用いられるデジタル情報を含む。制御データの内容およびデータ構造は何ら限定されず、飛行体の具体的な制御方法に基づいて任意の方針で設計されてよい。 Control data refers to computer-readable electronic data, including digital information used to control an air vehicle. The contents and data structure of the control data are not limited in any way, and may be designed according to any policy based on the specific control method of the aircraft.

飛行制御システム1は空ネットワークデータに基づいて制御データを生成する。空ネットワークデータは、コンピュータが読み取ることが可能な電子データであり、飛行体の制御に必要なデジタル情報を含む。具体的には、空ネットワークデータは、飛行体が通行し得る経路を示す空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられたデータである。空ネットワークデータは任意の手法で用意されてよい。例えば、空ネットワークデータは地図データの一部であってもよく、言い換えると、地図データが空ネットワークデータの少なくとも一方として機能してもよい。あるいは、空ネットワークデータは地図データと独立して用意されてもよい。 The flight control system 1 generates control data based on sky network data. Sky network data is electronic data readable by a computer and contains digital information necessary for controlling an air vehicle. Specifically, the sky network data is data in which a sky network indicating a route through which an aircraft can travel is associated with a parameter value set corresponding to altitude. Empty network data may be prepared in any manner. For example, the sky network data may be part of the map data, in other words the map data may serve as at least one of the sky network data. Alternatively, the empty network data may be prepared independently of the map data.

高度とは、基準面から対象までの鉛直方向に沿った距離のことをいう。基準面は高度を設定するために設けられる、高さがゼロの面である。何を基準面として採用するかは任意に設定されてよい。例えば、地球上の位置を表す測地系で採用される、高さゼロの面(例えば海面)が基準面として採用されてもよい。あるいは、地面が基準面として採用されてもよい。 Altitude is the vertical distance from a reference plane to an object. The reference plane is a plane with zero height provided for setting the altitude. What is adopted as the reference plane may be set arbitrarily. For example, a zero-height surface (eg, sea level) employed in a geodetic system representing positions on the earth may be employed as the reference plane. Alternatively, the ground may be adopted as the reference plane.

「高度に対応して設定されるパラメータ値」(以下では単に「パラメータ値」ともいう)とは、高度の変化に応じて変わり得る要素の値である。パラメータ値で示される要素は何ら限定されず、任意に定義されてよい。 A “parameter value set corresponding to altitude” (hereinafter also simply referred to as “parameter value”) is a value of an element that can change according to a change in altitude. Elements indicated by parameter values are not limited at all and may be defined arbitrarily.

例えば、パラメータ値は高度に応じた環境に基づいて設定されてもよい。このような環境の例として、風の強さ(一般に、高度が高いほど風が強い)、他の飛行体の飛行状況(一般に、高度が高いほど有人飛行体が通過する確率が高い)、鳥類との接触の可能性が挙げられるが、これらに限定されない。 For example, parameter values may be set based on altitude-dependent environments. Examples of such environments include wind strength (generally, the higher the altitude, the stronger the wind), the flight conditions of other aircraft (generally, the higher the altitude, the higher the probability that a manned aircraft will pass), including, but not limited to, contact with

あるいは、パラメータ値は、制御しようとする飛行体の影響が及ぶ範囲(これを「作用範囲」ともいう)に基づいて設定されてもよい。飛行体の作用範囲は飛行体の特性または機能の種類に応じて設定されてもよいし、他の要因も考慮して特定されてもよい。例えば、作用範囲は、飛行体に取り付けられた装置(例えば、センサ、散布装置、GPSなど)の機能に応じて設定されてもよいし、飛行体が緊急着陸(不時着)する可能性がある範囲であってもよい。 Alternatively, the parameter values may be set based on the range of influence of the vehicle to be controlled (also referred to as "range of action"). The operating range of the vehicle may be set according to the characteristics or types of functions of the vehicle, or may be specified by considering other factors. For example, the range of action may be set according to the capabilities of equipment attached to the aircraft (e.g., sensors, dispersal devices, GPS, etc.), or the range where the aircraft may make an emergency landing (crash landing). may be

あるいは、パラメータ値はその作用範囲と或る地物の位置または範囲とに基づいて設定されてもよい。地物とは、地上に存在する任意の有体物または無体物である。地物は自然物でも人工物でもよい。例えば、地物は、山地、農地、住宅地、更地、河川、湖、海、観光地、道路、鉄道、建物、公園、塔、信号機、踏切、横断歩道、歩道橋、浮標などを含み得る。無体物である地物の例として、任意の目的で設定された区域(例えば、撮影禁止区域、一時的な進入禁止区域など)、イベントが開催される区域、集合場所、撮影スポットなどが挙げられる。当然ながら、地物の種類はこれらに限定されない。 Alternatively, the parameter value may be set based on its working range and the location or extent of certain features. A feature is any tangible or intangible object that exists on the ground. Features can be natural or man-made. For example, features may include mountains, farmlands, residential areas, vacant lots, rivers, lakes, seas, tourist spots, roads, railroads, buildings, parks, towers, traffic lights, railroad crossings, crosswalks, footbridges, buoys, and the like. Examples of intangible features include areas set for arbitrary purposes (e.g. no-photography areas, temporary no-entry areas, etc.), areas where events are held, gathering places, photography spots, etc. . Naturally, the types of features are not limited to these.

高度Hの具体的な値をHa,Hbとし(ただし、Ha≠Hb)、或るパラメータPの具体的な値が、高度HaではPaであり、高度HbではPbであれば(ただし、Pa≠Pb)、このパラメータPは高度に対応して設定されたものである。高度の変化に伴うパラメータ値の変化の態様は限定されない。例えば、パラメータ値は高度に応じて連続的に変化してもよいし、不連続に変化してもよい。或る高度の範囲において一定であり、他の高度の範囲において別の値を取るパラメータ値も、「高度に対応して設定されるパラメータ値」の一例である。例えば、高度が0m~100mではPaであり、高度が100m~200mではPbであり(ただし、Pb≠Pa)、高度が200m~300mではPc(ただし、Pc≠Pb)であるパラメータ値も「高度に対応して設定されるパラメータ値」である。パラメータ値は線形に、非線形に、段状に、または不規則に変化してもよいし、これらの組合せによって変化してもよい。パラメータ値は、高度の変化に応じて逓増しても逓減してもよい。あるいは、パラメータ値は或る1以上の区間では増加し、別の1以上の区間では減少してもよい。 If the specific values of the altitude H are Ha and Hb (where Ha ≠ Hb), and the specific value of a certain parameter P is Pa at the altitude Ha and Pb at the altitude Hb (where Pa ≠ Pb), this parameter P is set corresponding to the altitude. The manner in which the parameter values change with changes in altitude is not limited. For example, the parameter value may change continuously or discontinuously according to altitude. A parameter value that is constant in a certain altitude range and takes a different value in another altitude range is also an example of "a parameter value that is set corresponding to altitude." For example, the parameter value is Pa at an altitude of 0m to 100m, Pb at an altitude of 100m to 200m (where Pb≠Pa), and Pc at an altitude of 200m to 300m (where Pc≠Pb). Parameter value set corresponding to ". Parameter values may vary linearly, nonlinearly, stepwise, or irregularly, or combinations thereof. The parameter value may increase or decrease as altitude changes. Alternatively, the parameter value may increase in one or more intervals and decrease in another one or more intervals.

飛行制御システム1は、空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられたネットワークデータに基づいて制御データを生成および出力することで、高度に応じて変化し得る要素を考慮しながら飛行体を動作させることができる。本実施形態では、飛行体の制御の一例として、飛行体の飛行経路を決定する処理(いわゆる経路探索)を説明する。 The flight control system 1 generates and outputs control data based on network data in which a sky network and parameter values set corresponding to altitude are associated, thereby taking into consideration factors that may change according to altitude. You can operate the aircraft while In the present embodiment, processing for determining the flight path of an aircraft (so-called route search) will be described as an example of control of an aircraft.

図1は飛行経路の候補の例を示す図である。図1は、地上300の始点301から終点302に飛行体を飛行させるための複数の候補経路を示す。地上300には河川303、山間部304、および市街地305が存在するものとする。河川303、山間部304、および市街地305はいずれも地物の例である。2次元の地図上における候補経路として真っ直ぐ延びる候補経路401と、一部が河川303の近くを通るように弧状に設定された候補経路402と、一部が市街地305の上空を通るように弧状に設定された候補経路403とが用意されているものとする。 FIG. 1 is a diagram showing an example of flight route candidates. FIG. 1 shows multiple candidate paths for flying a vehicle from a starting point 301 to an ending point 302 on the ground 300 . A river 303 , a mountainous area 304 , and an urban area 305 are assumed to exist on the ground 300 . A river 303, a mountainous area 304, and an urban area 305 are all examples of features. A candidate route 401 that extends straight as a candidate route on a two-dimensional map, a candidate route 402 that is set in an arc so that a part of it passes near the river 303, and a part of it is set in an arc so that it passes over the city area 305. It is assumed that the set candidate route 403 is prepared.

飛行制御システム1は、高度に対応して設定されるパラメータ値に基づいて、高度も考慮した上で飛行経路を設定する。図1は、高度100m、200m、および300mのそれぞれにおける、候補経路401,402,403に対応する三つの候補経路を示す。図1では、高度100mである候補経路401を候補経路401aとし、高度200mである候補経路401を候補経路401bとし、高度300mである候補経路401を候補経路401cとして表す。候補経路401a,401b,401cはいずれも、高度が考慮された候補経路401の一例である。候補経路402,403のそれぞれについても同様に三つの高度のそれぞれで経路が設定されている。このような図1の例では、飛行制御システム1は高度も考慮して、候補経路401a,401b,401c,402a,402b,402c,403a,403b,403cの中から飛行経路を決定することができる。 The flight control system 1 sets the flight route based on the parameter values set corresponding to the altitude, taking the altitude into consideration. FIG. 1 shows three candidate routes corresponding to candidate routes 401, 402 and 403 at altitudes of 100m, 200m and 300m respectively. In FIG. 1, the candidate route 401 at an altitude of 100 m is represented as a candidate route 401a, the candidate route 401 at an altitude of 200 m is represented as a candidate route 401b, and the candidate route 401 at an altitude of 300 m is represented as a candidate route 401c. All of the candidate routes 401a, 401b, and 401c are examples of the candidate route 401 considering the altitude. Similarly, candidate routes 402 and 403 are set at each of the three altitudes. In the example of FIG. 1, the flight control system 1 can also consider the altitude and determine the flight route from among the candidate routes 401a, 401b, 401c, 402a, 402b, 402c, 403a, 403b, and 403c. .

図1の例では個々の候補経路において高度が一定であるが、飛行制御システム1は途中で高度が変わる飛行経路を設定または選択してもよい。図2は、途中で高度が変わる飛行経路の候補の例を示す図である。図2における地上300の構成と高度とについては図1と同じである。高度が考慮された候補経路401の一例である候補経路401dは、なるべく低空を飛行することを原則としつつも山間部304では樹木に近すぎて接触する可能性があるため、飛行高度を上げる必要があることを意図する。高度が考慮された候補経路402の一例である候補経路402dは、なるべく高い位置を飛行することを原則としつつも河川303の付近では飛行高度を下げることを意図する。 In the example of FIG. 1, each candidate route has a constant altitude, but the flight control system 1 may set or select a flight route whose altitude changes along the way. FIG. 2 is a diagram showing an example of flight route candidates whose altitude changes along the way. The configuration and altitude of ground 300 in FIG. 2 are the same as in FIG. Candidate route 401d, which is an example of candidate route 401 considering altitude, is based on the principle of flying at as low an altitude as possible. intended to be A candidate route 402d, which is an example of the candidate route 402 in which altitude is taken into consideration, intends to lower the flight altitude near the river 303 while flying as high as possible in principle.

飛行制御システム1が図1および図2に示す候補経路のうちどの経路を選択するかは、飛行の目的、飛行体の性能、他の飛行体の飛行状況などの様々な要因によって変わり得る。例えば、飛行の目的が、始点301から終点302に薬品を届けることであるとする。候補経路401(具体的には候補経路401a,401b,401c,401dなど)は最短距離なので薬品を緊急に届ける場合に有利であるが、山間部304を通るので、飛行体が緊急着陸した場合にその回収が難しい。候補経路402(具体的には候補経路402a,402b,402c,402dなど)は、その回収が容易であり且つ経路下に特定の地物が存在しないので薬品を安全に届けることができるが、高度が高くなると、不測の際に飛行体が河川303に落下して薬品が水質汚染の原因になる可能性がある。候補経路403(具体的には候補経路403a,403b,403cなど)は、市街地305を通るので、緊急着陸した飛行体を容易に回収することができるが、その飛行体が人や建物などに影響を及ぼす可能性がある。あるいは、飛行制御システム1は他の飛行体の飛行状況や鳥との接触との可能性を考慮して飛行経路を選択するかもしれない。いずれにしても、飛行制御システム1は、高度に応じて変化し得る要素を考慮する。したがって、所与の条件下で飛行体を適切に制御することが可能になる。 Which of the candidate paths shown in FIGS. 1 and 2 is selected by the flight control system 1 may depend on various factors such as the purpose of the flight, the performance of the vehicle, and the flight conditions of other vehicles. For example, suppose the purpose of the flight is to deliver medicine from start point 301 to end point 302 . Candidate route 401 (specifically, candidate routes 401a, 401b, 401c, 401d, etc.) is the shortest distance, so it is advantageous when delivering medicine urgently. It is difficult to retrieve. Candidate routes 402 (specifically, candidate routes 402a, 402b, 402c, 402d, etc.) are easy to retrieve and safe to deliver medicines because there are no specific features along the route. , there is a possibility that the flying object will fall into the river 303 at an unforeseen event, causing the chemicals to cause water pollution. Candidate routes 403 (specifically, candidate routes 403a, 403b, 403c, etc.) pass through the urban area 305, so it is possible to easily recover the flying object that has made an emergency landing, but the flying object may affect people, buildings, and the like. may affect Alternatively, the flight control system 1 may select a flight path considering the flight conditions of other aircraft and the possibility of contact with birds. In any event, flight control system 1 takes into account factors that may vary with altitude. Therefore, it becomes possible to properly control the flying object under given conditions.

[システムの構成]
図3は、飛行制御システム1の機能構成の一例を示す図である。図3に示すように、本実施形態では、飛行制御システム1はサーバ10およびデータベース20を備える。サーバ10はユーザ端末30と通信接続することができ、ユーザ端末30は飛行体40と通信接続することができる。図3に示す各装置は有線または無線の通信ネットワークを介してデータを送受信することができる。例えば、サーバ10は通信ネットワークを介して、データベース20からデータを読み出したり、ユーザ端末30とデータを送受信したりすることができる。通信ネットワークの具体的な構成は限定されず、例えば、通信ネットワークはインターネットおよびイントラネットの少なくとも一方を含んで構成されてもよい。
[System configuration]
FIG. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the flight control system 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the flight control system 1 comprises a server 10 and a database 20 in this embodiment. The server 10 can be communicatively connected to the user terminal 30 , and the user terminal 30 can be communicatively connected to the aircraft 40 . Each device shown in FIG. 3 can transmit and receive data via a wired or wireless communication network. For example, the server 10 can read data from the database 20 and transmit/receive data to/from the user terminal 30 via the communication network. A specific configuration of the communication network is not limited, and for example, the communication network may include at least one of the Internet and an intranet.

サーバ10は飛行体40を制御するための制御データを生成および出力するコンピュータである。その処理の一例として、本実施形態では、サーバ10はユーザ端末30からの要求に応じて飛行体40の飛行経路を決定し、その飛行経路を示す経路データを制御データとして生成し、その経路データ(制御データ)をユーザ端末30に送信する。データベース20は空ネットワークデータ21を記憶する装置である。ユーザ端末30は、飛行制御システム1のユーザにより所持または利用されるコンピュータである。サーバ10から受信した経路データをユーザ端末30が表示することで、ユーザはサーバ10により決定された飛行経路を確認することができる。ユーザはユーザ端末30を操作して飛行体40に指示データを送信することで飛行体40を制御することができる。指示データは、飛行体40を制御するために必要なデジタル情報を含む電子データである。飛行体40は指示データに基づいて飛行することができる。 The server 10 is a computer that generates and outputs control data for controlling the aircraft 40 . As an example of such processing, in the present embodiment, the server 10 determines the flight path of the aircraft 40 in response to a request from the user terminal 30, generates path data indicating the flight path as control data, and controls the path data. (control data) to the user terminal 30 . A database 20 is a device that stores empty network data 21 . The user terminal 30 is a computer possessed or used by the user of the flight control system 1 . The user terminal 30 displays the route data received from the server 10 so that the user can confirm the flight route determined by the server 10 . The user can control the flying object 40 by operating the user terminal 30 and transmitting instruction data to the flying object 40 . Instruction data is electronic data containing digital information necessary to control the aircraft 40 . Air vehicle 40 can fly based on the instruction data.

飛行制御システム1の構成は図3の例に限定されない。例えば、データベース20は飛行制御システム1とは別のコンピュータシステムにより管理されてもよいし、サーバ10に備えられてもよい。飛行体40に指示データを送信するコンピュータは限定されず、例えば、ユーザ端末30からの指示に応答してサーバ10が指示データを飛行体40に送信してもよい。 The configuration of the flight control system 1 is not limited to the example shown in FIG. For example, database 20 may be managed by a computer system separate from flight control system 1 or may be provided in server 10 . The computer that transmits the instruction data to the flying object 40 is not limited. For example, the server 10 may transmit the instruction data to the flying object 40 in response to an instruction from the user terminal 30 .

上述したように、本実施形態ではサーバ10は飛行体40の飛行経路を決定し、その飛行経路を示す経路データを生成し、その経路データをユーザ端末30に送信する。ユーザ端末30への経路データの送信は、制御データの出力の一例である。その経路探索を実行するためにサーバ10は機能モジュールとして通信部11および経路探索部12を備える。通信部11はユーザ端末30との間でデータの送受信を実行する機能モジュールである。経路探索部12は、飛行体40の飛行経路を探索し、探索された経路を示す経路データを用意する機能モジュールである。 As described above, in this embodiment, the server 10 determines the flight route of the aircraft 40 , generates route data indicating the flight route, and transmits the route data to the user terminal 30 . Transmission of route data to the user terminal 30 is an example of control data output. In order to execute the route search, the server 10 has a communication section 11 and a route search section 12 as functional modules. The communication unit 11 is a functional module that transmits and receives data to and from the user terminal 30 . The route search unit 12 is a functional module that searches for the flight route of the aircraft 40 and prepares route data indicating the searched route.

図4は、サーバ10のハードウェア構成の一例を示す。例えば、サーバ10は制御回路100を有する。一例では、制御回路100は、一つまたは複数のプロセッサ101と、メモリ102と、ストレージ103と、通信ポート104と、入出力ポート105とを有する。プロセッサ101はオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを実行する。ストレージ103はハードディスク、不揮発性の半導体メモリ、または取り出し可能な媒体(例えば、磁気ディスク、光ディスクなど)の記憶媒体で構成され、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを記憶する。メモリ102は、ストレージ103からロードされたプログラム、またはプロセッサ101による演算結果を一時的に記憶する。一例では、プロセッサ101は、メモリ102と協働してプログラムを実行することで、上記の各機能モジュールとして機能する。通信ポート104は、プロセッサ101からの指令に従って、通信ネットワークNWを介して他の装置との間でデータ通信を行う。入出力ポート105は、プロセッサ101からの指令に従って、キーボード、マウス、モニタなどの入出力装置(ユーザインタフェース)との間で電気信号の入出力を実行する。 FIG. 4 shows an example of the hardware configuration of the server 10. As shown in FIG. For example, server 10 has control circuitry 100 . In one example, control circuitry 100 includes one or more processors 101 , memory 102 , storage 103 , communication ports 104 and input/output ports 105 . Processor 101 executes an operating system and application programs. The storage 103 is configured by a storage medium such as a hard disk, nonvolatile semiconductor memory, or removable media (for example, magnetic disk, optical disk, etc.), and stores an operating system and application programs. The memory 102 temporarily stores programs loaded from the storage 103 or computation results by the processor 101 . In one example, the processor 101 functions as each of the functional modules described above by executing a program in cooperation with the memory 102 . Communication port 104 performs data communication with other devices via communication network NW according to instructions from processor 101 . The input/output port 105 performs input/output of electrical signals with input/output devices (user interfaces) such as a keyboard, mouse, and monitor according to instructions from the processor 101 .

サーバ10は一つまたは複数のコンピュータにより構成され得る。複数のコンピュータが用いられる場合には、通信ネットワークを介してこれらのコンピュータが互いに接続されることで論理的に一つのサーバ10が構成される。 Server 10 may be configured by one or more computers. When a plurality of computers are used, one server 10 is logically configured by connecting these computers to each other via a communication network.

サーバ10として機能するコンピュータは限定されない。例えば、サーバ10は業務用サーバなどの大型のコンピュータで構成されてもよいし、パーソナルコンピュータや携帯端末(例えばスマートフォン、タブレット端末など)などの小型のコンピュータで構成されてもよい。 A computer functioning as the server 10 is not limited. For example, the server 10 may be configured by a large computer such as a business server, or may be configured by a small computer such as a personal computer or a mobile terminal (for example, smart phone, tablet terminal, etc.).

[データ構造]
サーバ10により用いられる空ネットワークデータ21は、空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値との関連付けを表現する。空ネットワークはノード、リンクなどの地図要素により表現することができる。ノードとは、飛行体の飛行を制御するために設定される位置のことをいい、より具体的には、飛行体40の移動方法(例えば方向、速度など)を変えることができる位置のことをいう。リンクとは、飛行体の飛行経路を示すために設定される仮想的な線のことをいい、隣接するノード間を結ぶ。リンクの形状は直線でも曲線でもよく、あるいは、直線と曲線との組合せでもよい。空ネットワークデータ21を参照することで、少なくとも一部の地図要素のそれぞれにおいてどのようなパラメータ値が適用されるかを特定したり、或るパラメータ値がどの地図要素に適用されるかを特定したりすることができる。
[data structure]
The sky network data 21 used by the server 10 expresses associations between sky networks and parameter values set corresponding to altitudes. An empty network can be represented by map elements such as nodes and links. A node is a position set to control the flight of the flying object, more specifically, a position where the movement method (for example, direction, speed, etc.) of the flying object 40 can be changed. say. A link is a virtual line set to indicate the flight path of an aircraft, and connects adjacent nodes. The shape of the links may be straight, curved, or a combination of straight and curved. By referring to the empty network data 21, it is possible to identify what kind of parameter value is applied to each of at least some map elements, or to identify to which map element a certain parameter value is applied. can be

空ネットワークデータ21の具体的なデータ構造は限定されず、任意の手法で実装されてよい。図5および図6はいずれも空ネットワークデータ21のデータ構造の例を示す図である。 A specific data structure of the empty network data 21 is not limited, and may be implemented by any method. 5 and 6 are diagrams showing examples of the data structure of the empty network data 21. FIG.

図5の例では、空ネットワークデータ21は、ノードを示すノードデータ211と、リンクを示すリンクデータ212と、リンクとパラメータ値との関連を示すレイヤデータ213とを含む。 In the example of FIG. 5, the empty network data 21 includes node data 211 indicating nodes, link data 212 indicating links, and layer data 213 indicating relationships between links and parameter values.

一つのノードを示すノードデータ211は、ノードを一意に特定するノードIDと、ノードの地理的位置を示す座標とを含む。一つのリンクを示すリンクデータ212は、リンクを一意に特定するリンクIDと、該リンクの両端のノードを一意に特定する開始ノードIDおよび終了ノードIDと、リンクの長さとを含む。 The node data 211 indicating one node includes a node ID uniquely identifying the node and coordinates indicating the geographical position of the node. The link data 212 indicating one link includes a link ID that uniquely identifies the link, a start node ID and an end node ID that uniquely identify the nodes at both ends of the link, and the length of the link.

一つのレイヤを示すレイヤデータ213は、レイヤを一意に特定するレイヤIDと、レイヤが設定される高度と、パラメータ値の意味を示す名称と、レイヤに関連付けられるそれぞれのリンクのリンクIDおよびパラメータ値とを含む。レイヤとは、或る高度に設定される仮想の水平面のことをいう。例えば、図1および図2に示す三つの高度上の水平面もレイヤとして定義することができる。本実施形態ではパラメータ値の一例として被覆率を示す。この被覆率は、飛行体40が緊急着陸する可能性がある地理的範囲のうち地物(この例では水域)が占める割合を示す。一般に、飛行体40の高度が高くなるほど、該飛行体40が緊急着陸する可能性がある地理的範囲が広がるので、被覆率も高くなる。図5に示すレイヤデータ213より、例えば、リンクNW001上を高度500mで飛行中の飛行体40は90%の確率で地物の範囲内(水域内)に緊急着陸すること、リンクNW002上を高度300mで飛行中の飛行体40は20%の確率で地物の範囲内(水域内)に緊急着陸することなどがわかる。 The layer data 213 indicating one layer includes a layer ID that uniquely identifies the layer, an altitude at which the layer is set, a name indicating the meaning of the parameter value, and the link ID and parameter value of each link associated with the layer. including. A layer is a virtual horizontal plane set at a certain altitude. For example, the three elevated horizontal planes shown in FIGS. 1 and 2 may also be defined as layers. In this embodiment, coverage is shown as an example of parameter values. This coverage indicates the proportion of the geographic area in which the flying object 40 may make an emergency landing occupied by a feature (a water area in this example). In general, the higher the altitude of the aircraft 40, the greater the geographical range in which the aircraft 40 may make an emergency landing, and thus the higher the coverage. From the layer data 213 shown in FIG. 5, for example, the flying object 40 flying on the link NW001 at an altitude of 500 m has a probability of 90% that it will make an emergency landing within the range of the ground (within the water area), and the altitude on the link NW002 It can be seen that the flying object 40 flying at 300 m has a 20% probability of making an emergency landing within the range of the feature (within the water area).

図6の例では、空ネットワークデータ21は、図5の例と同じノードデータ211と、リンクとパラメータ値との関連を示すリンクデータ214とを含む。 In the example of FIG. 6, the empty network data 21 includes the same node data 211 as in the example of FIG. 5, and link data 214 indicating the relationship between links and parameter values.

一つのリンクを示すリンクデータ214は、リンクを一意に特定するリンクIDと、該リンクの両端のノードを一意に特定する開始ノードIDおよび終了ノードIDと、リンクの長さと、リンク上に設定される情報点に関する情報とを含む。情報点とは、リンク上に設定される仮想点のことをいう。情報点の設定方法は任意であるが、例えば、パラメータ値が変化する位置が情報点として設定されてもよい。開始ノードおよび終了ノードのうちの少なくとも一つが情報点としての役割を持ってもよい。一つの情報点に関する情報は、情報点を一意に特定する情報点IDと、情報点の地理的位置を示す座標と、該情報点に隣接する二つの点(ノードまたは情報点)のそれぞれとの間の距離(長さ)と、パラメータ値とを含む。図6でも被覆率をパラメータ値の例として示す。図6に示すリンクデータ214より、例えば、リンクNW001上を飛行中の飛行体40は、情報点CP011の付近では30%の確率で、情報点CP012の付近では40%の確率で、地物の範囲内(水域内)に緊急着陸することなどがわかる。リンク下の地面に高低差があるなどの理由で、一つのリンク上でパラメータ値が情報点ごとに変わり得る。 Link data 214 indicating one link includes a link ID that uniquely identifies the link, a start node ID and an end node ID that uniquely identify the nodes at both ends of the link, the length of the link, and the length of the link. and information about the information points that An information point is a virtual point set on a link. An information point may be set by any method. For example, a position where a parameter value changes may be set as an information point. At least one of the start node and end node may serve as an information point. Information about one information point includes an information point ID that uniquely identifies the information point, coordinates indicating the geographical position of the information point, and two points (nodes or information points) adjacent to the information point. distance (length) between and parameter values. FIG. 6 also shows coverage as an example of parameter values. From the link data 214 shown in FIG. 6, for example, the flying object 40 flying on the link NW001 has a probability of 30% near the information point CP011 and a probability of 40% near the information point CP012. You can see that it will make an emergency landing within the range (inside the water area). Parameter values can vary from information point to information point on a single link, for example, because there is a difference in ground level under the link.

上記の通り、図5および図6に示すデータ構造は一例である。空ネットワークとパラメータ値とが関連付けられるのであれば、空ネットワークデータ21のデータ構造は任意の方針で設計されてよい。例えば、図5および図6に示すデータ項目の少なくとも一つが省略されてもよいし、他のデータ項目が付加されてもよい。パラメータ値はリンク以外の地図要素(例えばノード)と関連付けられてもよい。空ネットワークの全域がパラメータ値と関連付けられることは必要なく、したがって、一部の地図要素がパラメータ値と関連付けられなくてもよい。空ネットワークは複数種類のパラメータ値と関連付けられてもよい。例えば、或る地図要素には第1の種類のパラメータ値(例えば、市街地との被覆率)が関連付けられ、別の地図要素には、第2の種類のパラメータ値(例えば、鳥類との接触率)が関連付けられてもよい。一つの地図要素に複数の種類のパラメータ値が関連付けられてもよい。 As noted above, the data structures shown in FIGS. 5 and 6 are examples. The data structure of the empty network data 21 may be designed according to any policy as long as the empty network and parameter values are associated. For example, at least one of the data items shown in FIGS. 5 and 6 may be omitted, or other data items may be added. Parameter values may be associated with map elements other than links (eg nodes). The entire empty network need not be associated with a parameter value, so some map elements may not be associated with a parameter value. An empty network may be associated with multiple types of parameter values. For example, one map element may be associated with a first type of parameter value (e.g., coverage with built-up areas) and another map element may be associated with a second type of parameter value (e.g., contact with birds). ) may be associated. Multiple types of parameter values may be associated with one map element.

パラメータ値は静的に設定されてもよいし、動的に設定されてもよい。「静的に設定される」とは、パラメータ値が予め設定され、人手の介入がない限りはその設定が変更されないことをいう。一方、「動的に設定される」とは、パラメータ値が任意の事象に応じて人手の介入無しに変更され得ることをいう。動的な設定は、パラメータ値を制御するプログラムが所定のコンピュータ上で実行されることで実現される。動的な設定は飛行制御システム1により実行されてもよいし、別のコンピュータシステムにより実行されてもよい。 Parameter values may be set statically or dynamically. "Statically set" means that the parameter value is preset and does not change without manual intervention. On the other hand, "dynamically set" means that the parameter value can be changed without human intervention in response to any event. Dynamic setting is realized by executing a program that controls parameter values on a predetermined computer. Dynamic setting may be performed by the flight control system 1 or may be performed by another computer system.

[システムでの処理手順]
図7を参照しながら、飛行制御システム1の動作を説明するとともに本実施形態に係る飛行体の制御方法(より具体的には、制御データを生成および出力する方法)を説明する。図7は、飛行制御システム1の動作の一例を示すシーケンス図である。上記の通り飛行体40の制御の目的は何ら限定されず、したがって、図7に示す処理フローは一例に過ぎないことに留意されたい。
[System processing procedure]
With reference to FIG. 7, the operation of the flight control system 1 will be described, and the method of controlling the flying object (more specifically, the method of generating and outputting control data) according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of the operation of the flight control system 1. FIG. It should be noted that the purpose of controlling the flying object 40 is not limited in any way as described above, and therefore the processing flow shown in FIG. 7 is merely an example.

ステップS11では、通信部11が経路探索の条件(探索条件)を取得する。例えば、通信部11はユーザ端末30からその探索条件を受信する。ユーザは経路探索に関する様々な条件を入力することができる。探索条件は限定されず、例えば、飛行体40の出発地点および到着地点(目的地点)の組と、飛行の目的と、飛行の制約条件とのうちの少なくとも一つを含んでもよい。飛行の制約条件は限定されず、例えば、出発時刻、到着時刻、所要時間、優先項目(例えば、距離を優先、安全を優先、経路の混雑度の低さを優先)などの任意の一以上の属性を含んでもよい。探索条件の少なくとも一部は、ユーザにより入力されてもよいし、任意のコンピュータまたはコンピュータシステムによって自動的に設定されてもよい。ユーザ端末30はその探索条件に基づいて要求信号を生成し、その信号をサーバ10に送信することで、経路探索をサーバ10に要求する。通信部11はその要求信号を受信することで経路条件を取得する。 In step S11, the communication unit 11 acquires a route search condition (search condition). For example, the communication unit 11 receives the search conditions from the user terminal 30 . The user can input various conditions regarding route search. The search conditions are not limited, and may include, for example, at least one of a set of departure points and arrival points (destination points) of the aircraft 40, flight objectives, and flight constraints. Flight constraints are not limited, for example, any one or more of departure time, arrival time, required time, priority items (e.g., priority on distance, priority on safety, priority on low congestion of routes) May contain attributes. At least some of the search conditions may be entered by a user or automatically set by any computer or computer system. The user terminal 30 generates a request signal based on the search conditions and transmits the signal to the server 10 to request the server 10 to search for a route. The communication unit 11 acquires the route condition by receiving the request signal.

ステップS12では、経路探索部12がその要求に基づいて、探索条件を満たす可能性がある1以上の経路を候補経路として取得する。例えば、経路探索部12はデータベース20内の空ネットワークデータ21を参照して出発地点から到着地点に至る1以上の経路を候補経路として取得してもよい。 In step S12, the route search unit 12 acquires one or more routes that may satisfy the search conditions as candidate routes based on the request. For example, the route search unit 12 may refer to the empty network data 21 in the database 20 and acquire one or more routes from the departure point to the arrival point as candidate routes.

本実施形態では、経路探索部12は1以上の候補経路のそれぞれについてコストを計算し、各候補経路のコストに基づいて飛行体40の飛行経路を決定する。コストとは、飛行経路が探索条件をどの程度満たすかを示す指数である。本実施形態では、コストが低い飛行経路ほど探索条件をより満たすものとするが、コストの大きさと探索条件の充足度との関係はこれに限定されない。 In this embodiment, the route searching unit 12 calculates the cost for each of one or more candidate routes, and determines the flight route of the aircraft 40 based on the cost of each candidate route. A cost is an index indicating how well a flight path satisfies a search condition. In this embodiment, it is assumed that a flight route with a lower cost satisfies the search condition more, but the relationship between the size of the cost and the degree of satisfaction of the search condition is not limited to this.

ステップS13では、経路探索部12は一つの候補経路をコスト計算の対象として選択する。ステップS14では、経路探索部12は、選択された候補経路を構成する1以上の地図要素を特定する。ステップS15では、経路探索部12は特定された1以上の地図要素に対応する1以上のパラメータ値を特定する。経路探索部12はデータベース20内の空ネットワークデータ21を参照することで、候補経路を構成する地図要素を特定することができ、さらに、その地図要素に対応するパラメータ値(図5および図6の例では被覆率)を特定することができる。 In step S13, the route search unit 12 selects one candidate route as a cost calculation target. In step S14, the route search unit 12 identifies one or more map elements that form the selected candidate route. In step S15, the route search unit 12 specifies one or more parameter values corresponding to one or more specified map elements. By referring to the empty network data 21 in the database 20, the route search unit 12 can specify the map elements that make up the candidate route, and furthermore, the parameter values corresponding to the map elements ( In the example, coverage) can be specified.

ステップS16では、経路探索部12は特定されたパラメータ値に基づいて候補経路のコストを計算する。コストの具体的な計算方法は何ら限定されず、例えば、経路探索部12は1以上の地図要素に対応する1以上のパラメータ値と、各リンクの長さとに基づいてコストを計算してもよい。あるいは、経路探索部12は、1以上の地図要素に対応する1以上のパラメータ値と、隣接する情報点間の距離または隣接する情報点およびノード間の距離(図6で示される長さ[1]および長さ[2]のうちの少なくとも一つ)とに基づいてコストを計算してもよい。たとえば、図6で示される情報点1から情報点2までのコストは、(30%+40%)÷2×d12として計算される。これは、情報点1の被覆率30%と情報点2の被覆率40%を平均化し、情報点1と情報点2の距離(長さ)d12を乗じたことを意味している。同様に、情報点2から情報点3までのコストは、(40%+80%)÷2×d14として計算される。これは、情報点2の被覆率40%と情報点3の被覆率80%を平均化し、情報点2と情報点3の距離(長さ)d14を乗じたことを意味している。コストの計算方法は探索条件に応じて用意されてもよく、例えば、距離を優先する場合と安全を優先する場合とで計算式が異なってもよい。パラメータ値は高度に応じて設定されたものなので、一つの候補経路におけるコストは高度に応じて変わり得る。一つの候補経路に関して、経路探索部12は選択可能な高度の組合せのそれぞれについてコストを計算することができる。図1および図2における候補経路401について例示すると、経路探索部12は候補経路401a,401b,401c,401dのそれぞれについてコストを計算することができる。 At step S16, the route search unit 12 calculates the cost of the candidate route based on the identified parameter values. A specific cost calculation method is not limited at all. For example, the route search unit 12 may calculate the cost based on one or more parameter values corresponding to one or more map elements and the length of each link. . Alternatively, the route search unit 12 may combine one or more parameter values corresponding to one or more map elements with the distance between adjacent information points or the distance between adjacent information points and nodes (length [1 ] and at least one of length [2]). For example, the cost from information point 1 to information point 2 shown in FIG. 6 is calculated as (30%+40%)/2*d12. This means that the 30% coverage of information point 1 and the 40% coverage of information point 2 are averaged and multiplied by the distance (length) d12 between information point 1 and information point 2. FIG. Similarly, the cost from information point 2 to information point 3 is calculated as (40%+80%)/2*d14. This means that the 40% coverage of the information point 2 and the 80% coverage of the information point 3 are averaged and multiplied by the distance (length) d14 between the information points 2 and 3. A cost calculation method may be prepared according to the search conditions. For example, different calculation formulas may be used depending on whether distance is prioritized or safety is prioritized. Since the parameter values are set according to altitude, the cost for one candidate route may vary according to altitude. Regarding one candidate route, the route search unit 12 can calculate the cost for each selectable combination of altitudes. Taking the candidate route 401 in FIGS. 1 and 2 as an example, the route searching unit 12 can calculate costs for each of the candidate routes 401a, 401b, 401c, and 401d.

ステップS17で示されるように、経路探索部12は、処理すべき候補経路のすべてについてコストを計算するまでステップS14~S16の処理を繰り返す。処理すべき候補経路がまだ残っている場合には、処理はステップS18に進み、経路探索部12は次に処理する一つの候補経路を処理対象として選択する。そして、処理はステップS14に戻り、経路探索部12はその候補経路について地図要素を特定し、その地図要素のパラメータ値を特定し、そのパラメータ値に基づいて高度の組合せのそれぞれのコストを計算する。 As shown in step S17, the route searching unit 12 repeats the processing of steps S14 to S16 until the costs are calculated for all candidate routes to be processed. If candidate routes to be processed still remain, the process proceeds to step S18, and the route searching unit 12 selects one candidate route to be processed next as a processing target. Then, the process returns to step S14, and the route searching unit 12 identifies map elements for the candidate route, identifies parameter values of the map elements, and calculates costs for each combination of altitudes based on the parameter values. .

すべての候補経路について処理すると処理はステップS19に進み、経路探索部12は、コストに基づいて、高度が考慮された飛行経路を決定する。例えば、経路探索部12はコストが最小である候補経路を飛行経路として決定してもよい。「高度が考慮された飛行経路」とは2次元の地図上における経路だけでなく、該経路における飛行体40の飛行時の高度も示す飛行経路のことをいう。したがって、経路探索部12は、飛行経路と、該飛行経路における飛行体40の高度(飛行体40が飛行すべき高度)とを決定する。図2の例に示すように、飛行経路における高度は途中で変化してもよい。経路探索部12は、決定した飛行経路と、該飛行経路における飛行体40の高度とを示す制御データを生成する。 When all candidate routes have been processed, the process proceeds to step S19, and the route search unit 12 determines a flight route that takes altitude into consideration based on the cost. For example, the route search unit 12 may determine the candidate route with the lowest cost as the flight route. The “altitude-considered flight route” refers to a flight route showing not only the route on the two-dimensional map, but also the altitude of the aircraft 40 during flight on the route. Therefore, the route searching unit 12 determines the flight path and the altitude of the aircraft 40 on the flight path (the altitude at which the aircraft 40 should fly). As shown in the example of FIG. 2, the altitude in the flight path may change along the way. The route search unit 12 generates control data indicating the determined flight route and the altitude of the aircraft 40 on the flight route.

ステップS20では、通信部11がその制御データを出力する。例えば、通信部11はその制御データをユーザ端末30に送信する。ユーザ端末30はその制御データを受信して画面上に表示し、これによりユーザは、最適であると予想される飛行経路を知ることができる。 At step S20, the communication section 11 outputs the control data. For example, the communication unit 11 transmits the control data to the user terminal 30 . The user terminal 30 receives the control data and displays it on the screen so that the user can know the expected optimum flight path.

サーバ10はコストに基づいて2以上の候補経路を決定し、それぞれの候補経路を示す制御データをユーザ端末30に送信してもよい。この場合には、ユーザは提示された複数の飛行経路の中から所望の一つの飛行経路を選択することができる。 The server 10 may determine two or more candidate routes based on the costs and transmit control data indicating each candidate route to the user terminal 30 . In this case, the user can select a desired flight route from among the plurality of presented flight routes.

サーバ10からユーザ端末30に提供された制御データ(経路データ)は、飛行体40を制御するために用いられる。飛行体40はその制御データを受信および処理することで動作してもよいし、その制御データに基づいて生成される別の電子データに従って制御してもよい。飛行体40へのデータの送信方法および送信経路は何ら限定されない。いずれにしても、飛行体40は、サーバ10から提供された制御データに基づいて、適切と判定された飛行経路を、適切と判定された高度で飛行することができる。 Control data (route data) provided from the server 10 to the user terminal 30 is used to control the aircraft 40 . Air vehicle 40 may operate by receiving and processing the control data, or may be controlled according to other electronic data generated based on the control data. The transmission method and transmission route of data to the flying object 40 are not limited at all. In any case, the flying object 40 can fly on the flight path determined to be appropriate based on the control data provided by the server 10 and at the altitude determined to be appropriate.

複数の候補経路から少なくとも一つの飛行経路を決定する処理の手順は以下のようにいうことができる。すなわち、飛行制御システム1は、飛行経路の候補である複数の候補経路を取得する。続いて、飛行制御システム1は、複数の候補経路のそれぞれについて、(i)候補経路を構成する少なくとも一つの地図要素を特定するステップと、(ii)空ネットワークデータ21を参照することで、特定された少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つのパラメータ値を特定するステップと、(iii)特定された少なくとも一つのパラメータ値に基づいて候補経路のコストを計算するステップとを含む処理を実行する。続いて、飛行制御システム1は、複数の候補経路のそれぞれのコストに基づいて、複数の候補経路から飛行経路を決定する。そして、飛行制御システム1は、飛行経路と、該飛行経路における飛行体40の高度とを示す制御データを生成および出力する。 The procedure of processing for determining at least one flight route from a plurality of candidate routes can be described as follows. That is, the flight control system 1 acquires a plurality of candidate routes that are flight route candidates. Subsequently, for each of the plurality of candidate routes, the flight control system 1 performs (i) a step of identifying at least one map element that constitutes the candidate route, and (ii) referring to the sky network data 21. identifying at least one parameter value corresponding to the identified at least one map element; and (iii) calculating a cost for the candidate route based on the identified at least one parameter value. . Subsequently, the flight control system 1 determines a flight route from the plurality of candidate routes based on respective costs of the plurality of candidate routes. The flight control system 1 then generates and outputs control data indicating the flight path and the altitude of the aircraft 40 on the flight path.

上記の通り飛行体40の制御の目的は何ら限定されない。例えば、飛行制御システム1は、或る一つの飛行経路における飛行体40の高度を決定してもよい。具体的には、飛行制御システム1は、飛行体40を飛行させるための飛行経路を構成する少なくとも一つの地図要素を特定する。続いて、飛行制御システム1は、空ネットワークデータ21を参照することで、特定された少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つのパラメータ値を特定し、特定された少なくとも一つのパラメータ値に基づいて、飛行経路における飛行体40の高度を設定する。そして、飛行制御システム1は、飛行経路と、該飛行経路における飛行体40の高度とを示す制御データを生成および出力する。 As described above, the purpose of controlling the flying object 40 is not limited at all. For example, flight control system 1 may determine the altitude of vehicle 40 on a flight path. Specifically, the flight control system 1 identifies at least one map element that constitutes the flight path for flying the aircraft 40 . Subsequently, the flight control system 1 identifies at least one parameter value corresponding to the identified at least one map element by referring to the sky network data 21, and based on the identified at least one parameter value , set the altitude of the vehicle 40 in the flight path. The flight control system 1 then generates and outputs control data indicating the flight path and the altitude of the aircraft 40 on the flight path.

[プログラム]
コンピュータをサーバ10として機能させるためのプログラムは、該コンピュータを通信部11および経路探索部12として機能させるためのプログラムコードを含む。このプログラムは、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリなどの有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、プログラムは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。提供されたプログラムはストレージ103に記憶され、プロセッサ101がメモリ102と協働してそのプログラムを実行することで上記の各機能モジュールが実現する。
[program]
A program for causing the computer to function as the server 10 includes program codes for causing the computer to function as the communication section 11 and the route search section 12 . This program may be provided after being fixedly recorded in a tangible recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or semiconductor memory. Alternatively, the program may be provided over a communications network as a data signal superimposed on a carrier wave. The provided program is stored in the storage 103, and the processor 101 cooperates with the memory 102 to execute the program, thereby realizing each of the functional modules described above.

[効果]
以上説明したように、本開示の一側面に係るコンピュータシステムは、少なくとも一つのプロセッサを備え、少なくとも一つのプロセッサが、空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられた空ネットワークデータに基づいて、飛行体を制御するための制御データを生成し、制御データを出力する。
[effect]
As described above, the computer system according to one aspect of the present disclosure includes at least one processor, and the at least one processor is a sky network associated with a sky network and a parameter value set corresponding to an altitude. Based on the network data, it generates control data for controlling the aircraft and outputs the control data.

本開示の一側面に係るプログラムは、空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられた空ネットワークデータに基づいて、飛行体を制御するための制御データを生成するステップと、制御データを出力するステップとをコンピュータに実行させる。 A program according to one aspect of the present disclosure includes a step of generating control data for controlling an aircraft based on sky network data in which a sky network and parameter values set corresponding to altitudes are associated; and outputting the control data.

この側面においては、空ネットワークと高度に対応するパラメータ値とが関連付けられるので、高度を考慮して飛行体を制御するための制御データを生成することができる。その制御データを用いることで、2次元の地図上に限った制御ではなく、高さも含む3次元空間における飛行体の制御が可能になる。 In this aspect, since the sky network and the parameter values corresponding to the altitude are associated, it is possible to generate the control data for controlling the aircraft taking the altitude into account. By using the control data, it is possible to control the flying object not only on a two-dimensional map but also in a three-dimensional space including height.

他の側面に係るコンピュータシステムは、空ネットワークデータが、空ネットワークを構成する地図要素とパラメータ値との関連付けを含んでもよい。空ネットワークを構成する地図要素とパラメータ値とが互いに関連付けられるので、飛行体をより精密に制御できる制御データを生成することができる。 In a computer system according to another aspect, the sky network data may include associations between map elements and parameter values that make up the sky network. Since the map elements and parameter values that make up the sky network are associated with each other, it is possible to generate control data that enables more precise control of the aircraft.

他の側面に係るコンピュータシステムは、空ネットワークデータが、地図要素と、複数の高度に対応する複数のパラメータ値との関連付けを含んでもよい。複数の高度のそれぞれにおけるパラメータ値が地図要素に関連付けられるので、高度を考慮して飛行体を制御するための制御データを生成することができる。 According to another aspect of the computer system, the sky network data may include associations between map elements and multiple parameter values corresponding to multiple altitudes. Since parameter values at each of a plurality of altitudes are associated with map elements, control data for controlling the aircraft can be generated taking altitude into account.

他の側面に係るコンピュータシステムは、少なくとも一つのプロセッサが、飛行体を飛行させるための飛行経路を構成する少なくとも一つの地図要素を特定し、空ネットワークデータを参照することで、特定された少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つのパラメータ値を特定し、特定された少なくとも一つのパラメータ値に基づいて、飛行経路における飛行体の高度を設定し、飛行経路と、該飛行経路における飛行体の高度とを示す制御データを生成してもよい。この一連の処理により、飛行経路における飛行体の飛行時の高度(飛行体が通過すべき高度)が制御データで示されるので、飛行体を適切な高度で飛行させることが可能になる。 In a computer system according to another aspect, at least one processor identifies at least one map element that constitutes a flight path for flying an aircraft, and refers to sky network data to determine the identified at least one map element. identifying at least one parameter value corresponding to one map element; setting an altitude of the aircraft on the flight path based on the identified at least one parameter value; You may generate|occur|produce the control data which show. Through this series of processing, the control data indicates the flight altitude of the aircraft on the flight path (the altitude through which the aircraft should pass), so that the aircraft can be flown at an appropriate altitude.

他の側面に係るコンピュータシステムは、少なくとも一つのプロセッサが、飛行経路の候補である複数の候補経路を取得し、複数の候補経路のそれぞれについて、候補経路を構成する少なくとも一つの地図要素を特定するステップと、空ネットワークデータを参照することで、特定された少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つのパラメータ値を特定するステップと、特定された少なくとも一つのパラメータ値に基づいて候補経路のコストを計算するステップとを含む処理を実行し、複数の候補経路のそれぞれのコストに基づいて、複数の候補経路から飛行経路を決定し、飛行経路と、該飛行経路における飛行体の高度とを示す制御データを生成してもよい。この一連の処理により、適切であると推定される飛行経路と、該飛行経路における飛行体の飛行時の高度(飛行体が通過すべき高度)が制御データで示されるので、飛行体を適切な経路および高度で飛行させることが可能になる。 In a computer system according to another aspect, at least one processor acquires a plurality of candidate routes that are flight route candidates, and identifies at least one map element that constitutes the candidate route for each of the plurality of candidate routes. identifying at least one parameter value corresponding to the identified at least one map element by referencing empty network data; and calculating a cost of the candidate route based on the identified at least one parameter value. determining a flight path from the plurality of candidate routes based on the cost of each of the plurality of candidate routes; and indicating the flight route and the altitude of the vehicle on the flight route. data may be generated. Through this series of processing, the flight path that is estimated to be appropriate and the altitude during flight of the aircraft on the flight path (altitude through which the aircraft should pass) are indicated by the control data. It will be possible to fly at a route and altitude.

[変形例]
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
[Modification]
The above has been described in detail based on the embodiments of the present disclosure. However, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made to the present disclosure without departing from the gist thereof.

制御データを生成および出力するためのシステム構成は限定されない。例えば、サーバ10がデータベース20を備えてもよい。あるいは、飛行体40がサーバ10の機能を備えてもよく、この場合には、飛行体40は通信ネットワークを介してデータベース20にアクセスすることで空ネットワークデータ21を読み出す。あるいは、飛行体40がサーバ10およびデータベース20の双方の機能を備えてもよく、この場合には、飛行体40はあたかもスタンドアロンマシンのように、他の情報処理装置に頼ることなく飛行することができる。ユーザ端末30は必須の構成要素ではない。 The system configuration for generating and outputting control data is not limited. For example, server 10 may comprise database 20 . Alternatively, the flying object 40 may have the function of the server 10, and in this case, the flying object 40 reads the sky network data 21 by accessing the database 20 via the communication network. Alternatively, the flying object 40 may have the functions of both the server 10 and the database 20. In this case, the flying object 40 can fly as if it were a standalone machine without relying on other information processing devices. can. User terminal 30 is not an essential component.

上記実施形態では、飛行制御システム1が、始点(出発地点)と終点(目的地点)とを結ぶ1以上の候補経路のそれぞれについてコストを計算して飛行経路を決定する。しかし、飛行経路の決定方法はこれに限定されない。例えば、飛行制御システム1は、始点から終点に向かって、飛行経路になり得る1以上のリンクのそれぞれについてコストを計算しながら1以上の候補経路のそれぞれを1リンクずつ作成し、各コストに基づいて最終的に一つの飛行経路を決定してもよい。 In the above embodiment, the flight control system 1 determines the flight route by calculating the cost for each of one or more candidate routes connecting the start point (departure point) and the end point (destination point). However, the flight route determination method is not limited to this. For example, the flight control system 1 creates one or more candidate routes one link at a time while calculating the cost for each of the one or more links that can be a flight route from the start point to the end point, and based on each cost, may finally determine one flight path.

少なくとも一つのプロセッサにより実行される制御データの生成および出力の処理手順は上記実施形態での例に限定されない。例えば、上述したステップ(処理)の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の2以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正又は削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。 The control data generation and output processing procedures executed by at least one processor are not limited to the examples in the above embodiments. For example, some of the steps (processes) described above may be omitted, or the steps may be performed in a different order. Also, any two or more of the steps described above may be combined, and some of the steps may be modified or deleted. Alternatively, other steps may be performed in addition to the above steps.

以上の実施形態の全部または一部に記載された態様は、飛行体の適切な制御、処理速度の向上、処理精度の向上、使い勝手の向上、データを利用した機能の向上または適切な機能の提供その他の機能向上または適切な機能の提供、データおよび/またはプログラムの容量の削減、装置および/またはシステムの小型化等の適切なデータ、プログラム、記録媒体、装置および/またはシステムの提供、並びにデータ、プログラム、装置またはシステムの制作・製造コストの削減、制作・製造の容易化、制作・製造時間の短縮等のデータ、プログラム、記録媒体、装置および/またはシステムの制作・製造の適切化のいずれか一つの課題を解決する。 Aspects described in all or part of the above embodiments are appropriate control of flying objects, improvement of processing speed, improvement of processing accuracy, improvement of usability, improvement of functions using data, or provision of appropriate functions. Appropriate data, programs, recording media, devices and/or systems such as provision of other functional improvements or appropriate functions, reduction of data and/or program capacity, downsizing of devices and/or systems, and data , reduction of production/manufacturing costs of programs, devices or systems, facilitation of production/manufacturing, optimization of production/manufacturing of data, programs, recording media, devices and/or systems such as shortening of production/manufacturing time or solve one problem.

1…飛行制御システム、10…サーバ、11…通信部、12…経路探索部、20…データベース、21…空ネットワークデータ、30…ユーザ端末、40…飛行体。 REFERENCE SIGNS LIST 1 flight control system 10 server 11 communication unit 12 route search unit 20 database 21 sky network data 30 user terminal 40 aircraft.

Claims (6)

少なくとも一つのプロセッサを備え、
前記少なくとも一つのプロセッサが、
制御対象の飛行体が通行し得る3次元空間上の経路を示す空ネットワークを参照して、出発地点と到着地点とを結ぶ2次元平面上の経路と前記2次元平面上の経路に沿って前記飛行体が飛行する際の複数の高度との組み合わせからなる複数の候補経路を取得し、
前記空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられた空ネットワークデータを用いて、前記候補経路それぞれの前記高度に応じて変化するコストを算出し、算出した前記コストに基づいて、前記候補経路の中から飛行経路を決定し、
決定した前記飛行経路を含む、前記飛行体を制御するための制御データを生成し、
前記制御データを出力する、
コンピュータシステム。
comprising at least one processor,
the at least one processor
By referring to a sky network that indicates a route in a three-dimensional space that the flying object to be controlled can travel, Acquiring a plurality of candidate routes that are combined with a plurality of altitudes when the aircraft flies,
Using empty network data in which the empty network and parameter values set corresponding to altitude are associated, a cost that varies according to the altitude of each of the candidate routes is calculated, and based on the calculated cost to determine a flight route from among the candidate routes;
generating control data for controlling the aircraft , including the determined flight path ;
outputting the control data;
computer system.
前記空ネットワークデータが、前記空ネットワークを構成する地図要素と前記パラメータ値との関連付けを含む、
請求項1に記載のコンピュータシステム。
wherein the sky network data includes associations between map elements constituting the sky network and the parameter values;
2. The computer system of claim 1.
前記空ネットワークデータが、前記地図要素と、複数の前記高度に対応する複数の前記パラメータ値との関連付けを含む、
請求項2に記載のコンピュータシステム。
wherein the sky network data includes an association between the map element and a plurality of the parameter values corresponding to the plurality of altitudes;
3. The computer system of claim 2.
前記少なくとも一つのプロセッサが、
前記候補経路を構成する少なくとも一つの前記地図要素を特定し、
前記空ネットワークデータを参照することで、特定された前記少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つの前記パラメータ値を特定し、
特定された前記少なくとも一つのパラメータ値に基づいて、前記飛行経路における前記飛行体の高度を設定し、
前記飛行経路と、該飛行経路における前記飛行体の高度とを示す前記制御データを生成する、
請求項2または3に記載のコンピュータシステム。
the at least one processor
identifying at least one of the map elements constituting the candidate route;
identifying at least one said parameter value corresponding to said at least one identified map element by referring to said empty network data;
setting an altitude of the vehicle in the flight path based on the identified at least one parameter value;
generating the control data indicative of the flight path and the altitude of the vehicle on the flight path;
4. A computer system according to claim 2 or 3.
前記少なくとも一つのプロセッサが
記複数の候補経路のそれぞれについて、
前記候補経路を構成する少なくとも一つの前記地図要素を特定するステップと、
前記空ネットワークデータを参照することで、特定された前記少なくとも一つの地図要素に対応する少なくとも一つの前記パラメータ値を特定するステップと、
特定された前記少なくとも一つのパラメータ値に基づいて前記候補経路の前記コストを計算するステップとを含む処理を実行し、
前記複数の候補経路のそれぞれの前記コストに基づいて、前記複数の候補経路から前記飛行経路を決定し、
前記飛行経路と、該飛行経路における前記飛行体の高度とを示す前記制御データを生成する、
請求項4に記載のコンピュータシステム。
the at least one processor
For each of the plurality of candidate routes,
identifying at least one of the map elements that make up the candidate route;
identifying at least one said parameter value corresponding to said at least one identified map element by referencing said empty network data;
calculating the cost of the candidate route based on the identified at least one parameter value;
determining the flight path from the plurality of candidate routes based on the cost of each of the plurality of candidate routes;
generating the control data indicative of the flight path and the altitude of the vehicle on the flight path;
5. The computer system of claim 4.
制御対象の飛行体が通行し得る3次元空間上の経路を示す空ネットワークを参照して、出発地点と到着地点とを結ぶ2次元平面上の経路と前記2次元平面上の経路に沿って前記飛行体が飛行する際の複数の高度との組み合わせからなる複数の候補経路を取得するステップと、
前記空ネットワークと、高度に対応して設定されるパラメータ値とが関連付けられた空ネットワークデータを用いて、前記候補経路それぞれの前記高度に応じて変化するコストを算出し、算出した前記コストに基づいて、前記候補経路の中から飛行経路を決定するステップと、
決定した前記飛行経路を含む、前記飛行体を制御するための制御データを生成するステップと、
前記制御データを出力するステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
By referring to a sky network that indicates a route in a three-dimensional space that the flying object to be controlled can travel, a step of acquiring a plurality of candidate routes composed of combinations of a plurality of altitudes when the aircraft flies;
Using empty network data in which the empty network and parameter values set corresponding to altitude are associated, a cost that varies according to the altitude of each of the candidate routes is calculated, and based on the calculated cost determining a flight path from among the candidate paths by
generating control data for controlling the aircraft , including the determined flight path ;
A program that causes a computer to execute the step of outputting the control data.
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