(57)【要約】【課題】通信速度などに起因するリスクを事前に把握して、飛行ルートを設定するシステムを提供する。【解決手段】飛行機１０の出発および到着の場所と、出発または到着の時間とからなる初期情報２８ａを取得する取得手段１４と、特定の位置に関する位置情報２と、その位置情報に関連付けられ、且つ、前記飛行機と基地局との間の無線の通信速度４に関する通信速度情報３とを備えると共に、予め登録された飛行マップデータ１と、その飛行マップデータ、前記初期情報および予め登録された条件に基づいて、飛行ルートを設定する設定手段１６とからなり、前記通信速度情報が、複数の局種からなる無線の通信速度に関するものである、飛行ルート設定システム１５。【選択図】図１
2020176995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の位置に関する位置情報およびその位置情報に関連付けられ、且つ、飛行機と基地局との間の無線の通信速度に関する通信速度情報を備えると共に、予め登録された飛行マップデータと、
その飛行マップデータ、飛行機の出発地および目的地に関する情報と、出発時間または到着時間に関する情報とからなる初期情報および予め登録された条件に基づいて、飛行ルートを設定する設定手段とからなり、
前記通信速度情報が、複数の局種からなる無線の通信速度に関するものである、飛行ルート設定システム。
【請求項２】
前記通信速度情報に、さらに電界強度が含まれている請求項１記載の飛行ルート設定システム。
【請求項３】
前記設定手段が、位置および時間に関連付けられた気象情報にさらに基づいて飛行ルートを設置する、請求項２記載の飛行ルート設定システム。
【請求項４】
前記設定手段が、前記位置情報に関連付けられ、且つ、着陸可能な場所に関する着陸情報にさらに基づいて飛行ルートを設置する、請求項３記載の飛行ルート設定システム。
【請求項５】
前記飛行機の周囲の状況を画像情報として取得するための撮像部と、
その撮像部で取得した画像情報を前記基地局に送信するための送信部とをさらに備えており、
前記条件が、飛行ルートにおける通信速度が、送信された画像情報に基づいて地上コントロール局で前記飛行機を遠隔操縦するのに足りる通信速度である、請求項４記載の飛行ルート設定システム。
【請求項６】
前記基地局には、通信すべき飛行機の上限機数が設定されており、
その上限機数以内になるように前記飛行ルートが設定される、請求項５記載の飛行ルート設定システム。
【請求項７】
前記基地局が通信している機数に関する機数情報を取得する機数取得手段をさらに備えており、
その機数情報に基づいて前記設定手段により飛行ルートが設定される、請求項６記載の飛行ルート設定システム。
【請求項８】
前記飛行ルートが設定されると、飛行ルート上の基地局に対応する前記機数情報が更新される、請求項７記載の飛行ルート設定システム。
【請求項９】
複数の基地局と通信可能な飛行機の飛行ルート設定システムであって、
前記基地局には、通信すべき飛行機の上限機数が設定されており、
その上限機数以内になるように前記飛行ルートを設定する設定手段を備えている飛行ルート設定システム。
【請求項１０】
前記基地局が通信している機数に関する機数情報を取得する機数取得手段をさらに備えており、
前記機数情報に基づいて前記設定手段により飛行ルートが設定される、請求項９記載の飛行ルート設定システム。
【請求項１１】
前記飛行ルートが設定されると、飛行ルート上の基地局に対応する前記機数情報が更新される、請求項１０記載の飛行ルート設定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行機の飛行ルートを設定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、飛行機をごく普通の移動手段にするために必要な検証の準備などが進められている。例えば、垂直離着陸できる飛行機（ＶＴＯＬ）などをビルの屋上に離発着させるなどである。さらに例えば、前記ＶＴＯＬは、搭乗者により目的地が指示されると、飛行ルートの設定を自動的に行うなどである。
【０００３】
特許文献１には、複数の小型飛行体のために用いるルート管理制御サーバが開示されている。そのルート管理制御サーバは、地図情報、地形情報又は建造物情報の少なくともいずれかを含むロケーションデータと三次元座標に基づくルートデータとを格納している。その格納されたロケーションデータおよびルートデータは、複数の小型飛行体のそれぞれに送信される。
特許文献２には、電波状況マップ作成システムが開示されている。その電波状況マップ作成システムは、例えば、管理装置と、情報処理装置とを備えている。管理装置は、携帯電話から受け取った電強度情報等を記録する。情報処理装置は、管理装置から電界強度情報などを取得し、電波状況マップの作成に必要なマップ作成データを生成し、携帯端末に返信する。
特許文献３には、飛行制御方法が開示されている。この制御方法では、操縦装置から制御情報を受信できない場合、通信品質情報に基づいて、飛行機は制御情報を受信できる位置まで移動する。これにより、飛行装置を操縦するユーザは、操縦装置と飛行装置との通信が途切れても、飛行装置が携帯電話網の電波を受信できる位置に飛行した後に、飛行装置を操縦することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１６３６６４号公報
【特許文献２】特開２０１７−９０１７１号公報
【特許文献３】特開２０１８−１１２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
飛行機を、例えば車のような、ごく普通の移動手段とするなら、飛行ルート上の通信速度の状態を予め把握することは、飛行機の運航を支援するのに重要である。
例えば、設定された飛行ルートが、地上と所定の通信速度を維持できない空域を含む場合、重大な疾患によりパイロットが操縦できない、さらには何らかの原因で飛行機を緊急に着陸させなければならない、といった緊急時において、飛行機の操縦を直ちに地上からの遠隔操縦に切り替えることができない、というリスクがある。
例えば、そのような緊急時に、飛行機に乗っている乗員とスムーズなやり取りができないことから生じるであろう、会話が途切れたり、動画で地上と通信できなかったりして、乗員に安心感を与えられない、さらに適切な対応を促すことができない、といったリスクがある。
また例えば、離島などに向かったり、ルート設定の関係上どうしても必要に迫られたりして、山間部や洋上を飛行する際には、通信速度が都市部や地上に比べて遅い、というリスクがある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述したような通信速度などに起因するリスクを事前に把握して、飛行ルートを設定するシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の飛行ルート設定システムは、特定の位置に関する位置情報およびその位置情報に関連付けられ、且つ、前記飛行機と基地局との間の無線の通信速度に関する通信速度情報を備えると共に、予め登録された飛行マップデータと、その飛行マップデータ、飛行機の出発地および目的地に関する情報と、出発時間または到着時間に関する情報とからなる初期情報および予め登録された条件に基づいて、飛行ルートを設定する設定手段とからなり、前記通信速度情報が、複数の局種からなる無線の通信速度に関するものである、ことを特徴としている。
【０００８】
・「位置情報」とは、飛行機が飛行するべき位置、さらには離陸位置、着陸位置を含む特定の位置を示す情報である。例えば、複数の二次元空域で区分したり、複数の３次元空間で区分したり、緯度、経度で特定したり、さらには高度を加えて特定したりする情報であり、それらに換算できる量を含む概念である。
・「通信速度情報」とは、特定の位置における飛行機と地上との通信速度を少なくとも含むものであり、それらに換算できる量を含む概念である。
・「設定手段」は、実施形態ではＳ６が対応する。
【０００９】
（２）このような飛行マップデータは、前記通信速度情報に、さらに電界強度が含まれているのが好ましい。
【００１０】
（３）また前記設定手段が、位置および時間に関連付けられた気象情報にさらに基づいて飛行ルートを設置するのが好ましい。
・「気象情報」とは、特定の位置における現在または将来の気象に関する情報であり、それらに換算できる量を含む概念である。
【００１１】
（４）さらに前記設定手段が、前記位置情報に関連付けられ、且つ、着陸可能な場所に関する着陸情報にさらに基づいて飛行ルートを設置するものが好ましい。
・「着陸情報」とは、空港、ヘリポート、公園、校庭など着陸可能な位置およびその施設名や規模に関する情報であり、それらに換算できる量を含む概念である。
【００１２】
（５）さらに前記飛行機の周囲の状況を画像情報として取得するための撮像部と、その撮像部で取得した画像情報を前記基地局に送信するための送信部とをさらに備えており、前記条件が、飛行ルートにおける通信速度が、送信された画像情報に基づいて地上コントロール局で前記飛行機を遠隔操縦するのに足りる通信速度であるものが好ましい。
・「画像情報」とは、静止画像および動画像に関する情報であり、それらに換算できる量を含む概念である。
【００１３】
（６）さらに前記基地局には、通信すべき飛行機の上限機数が設定されており、その上限機数以内になるように前記飛行ルートが設定されるのが好ましい。
【００１４】
（７）さらに前記基地局が通信している機数に関する機数情報を取得する機数取得手段をさらに備えており、その機数情報に基づいて前記設定手段により飛行ルートが設定されるものが好ましい。
【００１５】
（８）さらに前記飛行ルートが設定されると、飛行ルート上の基地局に対応する前記機数情報が更新されるものが好ましい。
【００１６】
（９）本発明の飛行ルート設定システムの第２の態様は、複数の基地局と通信可能な飛行機の飛行ルート設定システムであって、前記基地局には、通信すべき飛行機の上限機数が設定されており、その上限機数以内になるように前記飛行ルートを設定する設定手段を備えている、ことを特徴にしている。
【００１７】
（１０）このような飛行ルート設定システムは、前記基地局が通信している機数に関する機数情報を取得する機数取得手段をさらに備えており、前記機数情報に基づいて前記設定手段により飛行ルートが設定されるのが好ましい。
【００１８】
（１１）また前記飛行ルートが設定されると、飛行ルート上の基地局に対応する前記機数情報が更新されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の飛行ルート設定システムは、複数の局種からなる無線通信環境において、通信速度の良好な飛行ルートを設定できる。
また、通信容量を超えた飛行ルートの設定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の飛行ルート設定システムに用いる飛行マップデータを模式的に表した地形図である。
【図２】図２は飛行ルート設定システムを用いたシステム全体を示す概略図である。
【図３】図３Ａは飛行マップデータのデータ構造の一例を示す概略図、図３Ｂは通信速度および電界情報の値の大きさに対応した得点を示すデータテーブルである。
【図４】図４Ａはサーバのハードウェア構成の一例を示す概略図である。
【図５】図５Ａは端末のハードウェア構成の一例を示す概略図、図５Ｂは飛行機のハードウェア構成の一例を示す概略図である。
【図６】図６は飛行ルート設定システムで用いられるプログラムの処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７】図７は飛行ルート設定システムで用いられるプログラムの処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図８】図８Ａは図１の飛行マップデータのデータ構造の他の例を示す概略図、図８Ｂは図１の飛行マップデータのデータ構造のさらに他の例を示す概略図である。
【図９】図９は図２の飛行ルート設定システムの他の実施形態を示す概略図である。
【図１０】図１０は図９の飛行ルート設定システムで用いられるプログラムの処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】図１１Ａは基地局データテーブルのデータ構造の一例を示す概略図、図１１Ｂは図３Ａの飛行マップデータのデータ構造のさらに他の例、図１１Ｃは予約データテーブルのデータ構造の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［１．概略説明］
＜第１実施形態＞
図１は本発明の飛行マップデータ（図２参照）を模式的に表した地形図である。図では、都市部（出発地Ｓ）から沿岸を含む郊外（目的地Ｇ）までの地形図に、無線通信の速度分布を重ねて表示している。
図には無線通信の種類として、例えば、矢印で指している３つの空域が示されている。携帯電話回線の第１基地局２４を介して通信する第１空域２１と、ＶＨＦ／ＵＨＦの第２基地局２５を介して通信する第２空域２２と、通信衛星２６を介して通信する第３空域２３である。第１基地局２４および第２基地局２５は基地局である。なお通信衛星２６を基地局として捉えてもよい。
【００２２】
第１空域２１および第２空域２２は、例えば、それぞれが電界強度に応じて３つに区分されている。電界強度は内側から外側に向けて強くなる。図では、例えば、第１空域２１および第２空域２２の電界強度には、それぞれ電界強度が強い順に符号Ａ、Ｂ、Ｃおよび符号Ａ´、Ｂ´、Ｃ´が付されている。
そして、第１空域２１、第２空域２２および第３空域２３からなる空域全体では、通信速度に応じて６つに区分されており、速い順にそれぞれ添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆで表されている。例えば、図では色が濃くなるほど通信速度が速い。
なお図では、説明を簡便にするために、電界強度の区分の境界と通信速度の区分の境界が一致させているが、一致していなくてもよい。
【００２３】
飛行機１０（図２参照）は、１つ以上の局種からなる無線通信を介して、地上との通信を維持した上で運行される。そして飛行ルート設定システム１５（図２参照）は、通信速度が良好、例えば高速な通信速度が維持されるように飛行ルートＲを設定する。その設定された飛行ルートＲは、飛行を支援する地上の機関などに伝えられる。
【００２４】
［２．詳細説明］
（全体システム２０）
図２は全体システムを表す概略図である。図に示す全体システム２０は、本発明の飛行ルート設定システム１５を備えている。全体システム２０において、飛行機１０に搭乗する乗客２８は、例えば自分の端末１１に出発地Ｓおよび目的地Ｇ（図１参照）、さらには出発または到着の時間・日時など（以下、初期情報２８ａという）を入力する。なお乗客が出発地を入力した日時を出発日時としてもよい。
それらの情報は、通信ネットワークＮを介してサーバ１８に送信される。サーバ１８には飛行ルート設定システム１５を動作させるためのプログラム３７（図４参照）が設けられている。その飛行ルート設定システム１５は、飛行ルートＲ（図１参照）を設定する。
また飛行機１０には、ＧＰＳ装置などの複数の計器１２が設けられている。その計器１２が取得した計器情報１２ａは、前述の第１基地局２４、第２基地局２５および／または通信衛星２６（以下、基地局２４等という）を経由して、地上コントロール局２９または管制２９ｄなどに送信される。
【００２５】
（飛行マップデータ１）
図３Ａは飛行マップデータのデータ構造を示す概略図である。その飛行マップデータ１は、特定の空間位置を表す位置情報２と、その位置情報２に関連付けられ、且つ、第１基地局２４、第２基地局２５との通信速度４および電界強度５を含む通信速度情報３とからなる。
【００２６】
（飛行ルート設定システム１５）
図２に戻って、飛行ルート設定システム１５は、初期情報２８ａを取得する取得手段１４と、飛行マップデータ１、初期情報２８ａおよび予め登録された条件３８に基づいて飛行ルートＲを設定する設定手段１６とからなる。
また設定された飛行ルートＲは、送信手段１７により、端末１１や遠隔操縦・監視などをすべく、例えば、遠隔操縦を行う地上コントロール局２９や管制２９ｄに送信される。なお、飛行ルータＲは地上コントロール局２９および管制２９ｄのどちらか一方に送信し、必要に応じて一方から他方に送信するようにしてもよい。
【００２７】
（飛行機１０）
飛行機１０は、乗客２８（あるいは動物）を乗せて、さらには荷物を載せて運航できる構造を有している。本実施形態では、飛行機１０には、操縦者が乗っていない。しかし無操縦者航空機のように、地上から操縦者による遠隔操作を常に受けているのではなく、平時においては自律して航行することができ、緊急時あるいは必要な時に、地上コントロール局２９から操縦者による遠隔操縦を受けるものである。具体的には、飛行機１０は、地上コントロール局２９から送信される遠隔操縦の指示１０ｃを受信する。
【００２８】
また本実施形態では、例えば、飛行機１０は、機体の外部の状況を画像情報１３ａとして取得するための撮像部１３を備えている。その撮像部１３で取得した画像情報１３ａは、送受信部１０ａにより地上コントロール局２９に送信される。
【００２９】
（端末１１）
端末１１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの端末である。端末１１は、飛行機１０と基地局２４等と送受信するための送受信手段１９を備えている。送受信手段１９で受信した情報は、端末に設けられた表示部１１ａに表示される。
端末１１と飛行機１０との間の通信は、例えば、インターネットを介して接続される無線通信ネットワークである。その無線通信ネットワークは、例えば、携帯電話網や、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格の無線ＬＡＮなどといった端末１１とインターネットとを接続する種々のネットワークを含む。
端末１１は、乗客２８の操作により、飛行機１０を呼んだり、飛行機１０に出発地・目的地などの指示を出したりする。一方で端末１１は、飛行機１０から飛行ルートＲや飛行時間などを受信し、表示部１１ａに表示する。
【００３０】
表示部１１ａは、本実施系形態では、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が用いられている。なお、表示部２９ｂとして、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの画像を表示する装置を用いてもよい。
なお端末１１のような表示部を飛行機１０に設けて、端末１１と同様な入力ができるようにしてもよい。
【００３１】
例えば、本実施形態では、端末１１の表示部１１ａに図１の地形図が表示画面として表示される。なお図１では、色の濃淡を変化させたが、例えば、表示部１１ａの表示画面では、通信速度が速くなるほど青から赤へなど色を変化させてもよい。
【００３２】
（計器１２）
計器１２は、例えば、ＧＰＳや、航空機の姿勢、高度、位置および針路などの測定を行うものである。計器１２からの計器情報１２ａは、飛行機の送信部（送受信部）１０ａにより地上に送信され。一方で、その送受信部１０ａは、地上コントロール局２９からの遠隔操縦の指示１０ｃを受信する。
ここで計器飛行とは、例えば、飛行機１０の姿勢、高度、位置および針路の測定を、航空機上の計器１２に依存して行われる飛行手法である。
【００３３】
（第１基地局２４、第２基地局２５、通信衛星２６）
第１基地局２４は、例えば、携帯電話回線の無線通信の基地局である。通常、第１基地局２４は地上に複数設けられている。既存の第１基地局２４を利用する場合、アンテナを上方に向けたり、飛行機１０の空路を通信範囲とする新たなアンテナを設置したりする。第１基地局２４を利用した無線通信可能なエリアは、複数の第１基地局２４の通信可能エリアを３次元空間で重ねるようにして連続させたエリアである。
第２基地局２５は、例えば、ＶＨＦ／ＵＨＦの基地局である。第１基地局２４に比べて、電界強度が大きく通信エリアが大きいが、通信速度は低い。
通常、第１基地局２４、第２基地局２５は地上に複数設けられている。通常は、第１基地局２４並びに第１基地局２４および第２基地局２５の連続している通信エリア内において、なるべく飛行ルートＲを設定する。なお、飛行機１０と第１基地局２４、第２基地局２５との間の通信に光無線通信を用いてもよい。さらにはレーザー通信と呼ばれる、レーザー光を用いた通信を用いてもよい。
また通信衛星２６は、例えば、イリジウム衛星通信である。通信エリアは広いが、通信速度は遅い。
【００３４】
飛行機１０は、例えば、都市部では第１基地局２４を介して通信し、郊外ではＵＨＦの第２基地局２５を介して通信し、さらに山奥ではＶＨＦの第２基地局２５を介して通信し、洋上では通信衛星２６を介して通信する。電界強度および通信速度の異なる複数種の無線通信を用いることで、予め想定された通信品質で都市間や離島への飛行ルートＲを設定することができる。
【００３５】
（地上コントロール局２９）
地上コントロール局２９は、飛行機１０を遠隔操縦するための操縦部２９ａと、飛行機１０から送信された計器情報１２ａおよび／または画像情報１３ａを表示する表示部２９ｂと、飛行機１０と情報を送受信する送受信手段２９ｃとを備えている。地上コントロール局２９には、遠隔操縦したり、飛行機１０を監視したりするための人員が配置されている。
【００３６】
［３．ハードウェア構成］
次に、図４を用いてサーバ１８のハードウェア構成を説明する。
【００３７】
（ハードウェア構成）
図４に示すように、この実施形態のサーバ１８にはコンピュータが用いられている。そのコンピュータはＣＰＵ３０を備えており、そのＣＰＵ３０には、不揮発性メモリ３１、揮発性メモリ３２、光を用いた記録デバイス（例えば、ＤＶＤ）、あるいは磁気を用いた記録デバイス、さらにはＵＳＢやＳＤカードなど書き換え可能なデバイス３３を読み込むドライブ３４および外部とネットワークを介して通信するための通信回路３５がバスライン３６を介して接続されている。不揮発性メモリ３１、揮発性メモリ３２（以下メモリ３１等という。）は記録部である。
さらに記録部には、飛行マップデータ１、サーバ１８に用いるプログラム３７、飛行ルートを設定するための条件３８、さらにはＯＳ３９（オペレーティングシステム）、ブラウザプログラム３９ａが記録されている。
【００３８】
プログラム３７は、飛行ルートＲ（図２参照）の設定に関するプログラムであり、サーバ１８にインストールされている。そのプログラム３７は、ブラウザプログラム３９ａおよびＯＳ３９の機能を利用して、協働して動作するものである。なおプログラム３７は、ブラウザプログラム３９ａおよびＯＳ３９と異なる別個のプログラムと協働して動作してもよい。プログラム３７は、端末１１からの出発地・目的地と、出発または到着日時とからなる初期情報２８ａ（図２参照）を取得する。さらに、端末１１に飛行ルートＲ、出発地Ｓ(図１参照)および目的地Ｇなどが表示された画面を送信する。
飛行マップデータ１、プログラム３７、条件３８、ブラウザプログラム３９ａおよびＯＳ３９は、例えばＤＶＤ、さらにはＵＳＢやＳＤカードなど書き換え可能なデバイス３３に記録されており、ドライブ３４を介して、記録部にインストールされる。
なお、後述する建造物情報６、気象情報７は、記録部に記録されている。
さらになお、飛行マップデータ１、建造物情報６、気象情報７は、その全てをサーバ１８に記録するのではなく、一部をサーバに記録し、その他を外部のサーバに記録してもよい。例えば、飛行マップデータ１のうち位置情報２をサーバ１８に記録させ、他の情報は外部のサーバに記録させるなどである。
なおカッコ内の符号３７ａ、４０、４０ａ、４０ｂは、後述する他の実施形態に対応している。
【００３９】
（端末１１のハードウェア構成）
図５Ａには端末１１のハードウェア構成が記載されている。そのハードウェア構成は、前述のサーバ１８のハードウェア構成とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
また端末１１の記録部には、飛行ルートの設定に関するプログラム３７（二点鎖線参照）をインストールしてもよい。そして全体システム２０（図２参照）にログインしたり、表示部１１ａに飛行ルートＲ（図２参照）を表示したりするためのプログラムをインストールしてもよい。
さらにメモリ３１等には、飛行マップデータ１（二点鎖線参照）や、飛行ルートを設定するための条件３８（二点鎖線参照）を記録してもよい。
【００４０】
（飛行機１０のハードウェア構成）
図５Ｂには飛行機１０のハードウェア構成が記載されている。そのハードウェア構成は、前述のサーバ１８のハードウェア構成とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
バスライン３６には計器１２および撮像部１３が接続されている。
また飛行機１０のメモリ３１等には、飛行ルートの設定に関するプログラム３７（二点鎖線参照）をインストールしてもよい。そして全体システム２０（図２参照）にログインするプログラムや、端末の表示部１１ａ（図２参照）に飛行ルートＲを表示させるためのプログラムをインストールしてもよい。
さらにメモリ３１等には、飛行マップデータ１（二点鎖線参照）や、飛行ルートを設定するための条件３８（二点鎖線参照）を記録していてもよい。
【００４１】
（ハードウェア構成のその他の例）
上述した図４、図５Ａ、図５Ｂに示したハードウェア構成では、図２に示す機能をＣＰＵ３０とプログラム３７用いて実現するようにしているが、その一部あるいは全部をマイコンなどの論理回路またはＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を用いてシーケンス制御してもよい。
さらに、飛行マップデータ１および条件３８の一部または全部を外部のサーバに記録させてもよい。さらに、プログラム３７、ブラウザプログラム３７ａの一部または全部を外部のサーバで実行するようにしてもよい。
なお外部サーバのハードウェア構成は、前述のサーバ１８のハードウェア構成とほぼ同じであるので、その説明を省略する。
さらになお、本実施形態において、メモリ３１等に記録されているデータテーブルは、コンマ区切り値形式などを含む公知の方法で記録されている。
【００４２】
［４．飛行ルートを設定する方法］
図６、図７は、サーバ１８で用いられるプログラム３７の処理の一実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートを用いてサーバ１８が飛行ルートＲ（図１参照）を設定する方法を説明する。
【００４３】
（ログイン処理）
図６に示すフローチャートは、ログイン処理の概略を示している。
（Ｔ１）乗客２８は、端末１１によりインターネットを介して、全体システム２０のＷＥＢページにアクセスする。端末１１のＣＰＵはサーバ１８にＷＥＢページのダウンロード要請をする。
（Ｔ２）サーバ１８のＣＰＵは、端末１１に全体システム２０（図２参照）のログイン画面を送信する。
（Ｔ３）乗客２８の操作により、表示部１１ａに表示されたログイン画面からログイン情報２８ｂを取得する。送信手段１９（図２参照）は入力されたログイン情報２８ｂをサーバ１８に送信する。ログイン情報２８ｂとは、例えば、乗客２８が予め登録しておいたパスワードなどの情報である。
（Ｔ４）ログイン情報２８ｂが予め登録された情報と一致すると、初期情報２８ａの入力画面を端末１１に送信する。一方で、ログイン情報２８ｂが予め登録された情報と不一致の場合は、工程Ｔ３に戻る。なおログイン画面と目的地等の入力画面とが１つの画面であってもよい。
【００４４】
（飛行ルート設定処理）
図７に示すフローチャートは、飛行ルート設定処理の概略を示している。
（Ｓ１）乗客２８の操作により、端末１１は入力画面を介して、初期情報２８ａを取得する。なお、端末１１のＧＰＳ機能により取得した現在地を出発地としてもよい。さらに入力時を出発日時としてもよい。
【００４５】
（Ｓ２）端末１１の送受信手段１９は、初期情報２８ａをサーバ１８に送信する。
（Ｓ３）サーバ１８は、初期情報２８ａを取得する。
（Ｓ４）サーバ１８は、飛行機１０を選択する。例えば、出発地およびその日時に、出発地の近くにいる飛行機を選択する。ここで、飛行機１０には、例えば、識別ＩＤが付されている。なお表示画面１１ａを介して乗客２８に選択可能な飛行機を提示し、選択させてもよい。
（Ｓ５）識別ＩＤ（以下に説明する）に対応する飛行マップデータ１、条件３８を選択し、取得する。
【００４６】
（飛行マップデータ１データ構造）
再び図３Ａを用いて、飛行マップデータ１のデータ構造を説明する。飛行機の送受信部１０ａ（図２参照）の性能は、各々の飛行機の通信速度などに影響する。このため、本実施形態では、例えば識別ＩＤ１０ｂ毎に飛行マップデータ１が用意されている。
なお同一の企画の通信機器を搭載すれば、飛行データマップを複数設けなくてもよい。
さらになお識別ＩＤ１０ｂの代わりに、送受信の性能が同等なものを示すように性能に基づいて性能識別ＩＤを設けてもよい。
【００４７】
図７に戻って、
（Ｓ６）飛行マップデータ１、初期情報２８ａ、さらに条件３８に基づき、設定手段１６は飛行ルートＲを設定する。
【００４８】
再び図３Ａに示すように、本実施形態では、通信速度４は、飛行機１０から基地局２４等の通信速度４ａ（以後、上り通信速度という）と、基地局２４等から飛行機１０への通信速度４ｂ（以後、下り速度という）とからなる。また電界強度５は基地局２４等から発する電波の電界強度である。
本実施系形態では、異なる基地局が重なっている位置では、通信速度が速い基地局の値（通信速度および電界強度）を採用している。
【００４９】
（条件３８）
ルート設定のための条件３８は、例えば、出発地と目的地を結ぶ飛行ルートＲにおいて、距離が短いこと、通信速度４が速いこと、電界強度５が高いこと、である。
図３Ｂは通信速度４（図３Ａ参照）および電界強度５の値の大きさに対応した得点データテーブルである。得点データテーブルは条件３８（図２参照）に含まれる。前述の速度区分８ａのａ〜ｆについて、それぞれの得点８ｂとして６〜１点が設定されている。さらに強度区分９ａＡ〜Ｃについて、それぞれの得点９ｂとして３〜１点が設定されている。例えば、これらの合計得点が高くなるように飛行ルートＲを設定する。
また例えば、距離が短いほどスコアを高くしてもよい。さらに例えば、ルート全体で通信速度４および電界強度５が良好な結果（総得点が高い）であっても、部分的に通信状態が著しく低下することがないように、通信速度４および電界強度５について、特定の位置において、例えば２点以上であることを設定してもよい。
また例えば、出発の時刻が日没に近い場合や、到着の時刻が日没になりそうなら、画像情報１３ａ（図２参照）に基づいて緊急時に目視による遠隔操縦ができない。このため、例えば、条件３８として、日中であることや、到着の時刻が日没前であることが挙げられる。
なおスコア方式以外の他の公知の手法を用いてもよい。
【００５０】
図７に戻って、
（Ｓ７）基地局２４等（図２参照）を介して、送信手段１７により、設定された飛行ルートＲを飛行機１０、管制２９ｄや地上コントロール局２９に送信する。なお端末１１に送信してもよい。
条件３８を満たすルートが設定できないことや、推奨しない場合は、その旨を表示部１１ａ（図２参照）を介して乗客２８に伝える。
【００５１】
（緊急時）
飛行機から送信される計器情報１２ａ（図２参照）を地上コントロール局２９で確認して、遠隔操縦が必要であると判断された場合、または乗客２８による無線通信による通話や、乗客２８による非常ボタンの操作により、遠隔操縦が必要になると、地上コントロール局２９の操縦部２９ａを介して飛行機１０が遠隔操縦される。
通信速度４ａが高速である場合、例えば飛行機１０の外部の状況がリアルタイムで把握できる程度の画像情報１３ａ（動画）を地上コントロール局２９の操縦者が表示部２９ｂを介して視認できる場合、操縦者による遠隔操縦で、飛行機１０を緊急着陸などさせることができる。
【００５２】
（演算方式）
飛行マップデータ１や、得点データテーブルなどの条件３８のようなデータテーブルを用いる方式で参照される値について、データテーブルを用いる方式に代えて、関数ないし数式を用いる方式としてもよい。それらの関数ないし数式を用いて演算することにより、前記参照される値が出力される。その数式等はメモリ３１等に記録しておく。なお、演算方式とデータテーブル方式を組み合わせてもよい。例えば一部の出力を演算し、残りをデータテーブルから取得してもよい。
【００５３】
（飛行マップデータ１の通信速度、電界強度）
飛行マップデータ１の通信速度４および電界強度５は、例えば、ベストエフォート値が採用される。
また、例えば、品質が保証された速度、強度の値を採用してもよい。
さらに例えば、飛行マップデータ１の通信速度４をトラフィック状況から推定して算出してもよい。１つの基地局で扱える通信容量は有限であり、その基地局にアクセスしているノード数で分け合う形になっている。このため、定期的に接続しているノード数で割った数字を通信速度４の推定値として用いてもよい。これらのベストエフォート値、品質が保証された値および推定値を初期設定値として用いてもよい
【００５４】
（飛行マップデータ１の更新）
飛行機１０は、飛行中に、位置情報に対応した上下の通信速度４ａ、４ｂおよび電界強度５を取得する。その取得したデータは、識別ＩＤ１０ｂと共に、サーバ１８またはデータ更新用のサーバに送信される。それらのデータの蓄積が所定量または所定時間になると、それらの蓄積されたデータに基づいて飛行マップデータ１は更新される。例えば、上述した初期設定値を更新するようにしてもよい。
【００５５】
（変形例）
飛行ルート設定システム１５が、飛行マップデータ１の電界強度５を含まなくてもよい。その場合には、設定手段１６は通信速度４の速度区分の得点を用いて飛行ルートＲを設定する。
【００５６】
［５．他の実施形態］
以下に、本発明の飛行ルート設定システム１５の他の実施形態を説明する。第２、第３、第４実施形態は、前述した第１実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分の説明は省略する。
【００５７】
＜第２実施形態＞
飛行ルート設定システム１５の他の実施形態を示す。この第２実施形態の飛行ルート設定システム１５ａ（図２参照）は、上述した飛行ルート設定システム１５に対し、着陸情報を備えた飛行マップデータを設けている点で異なる。
第２実施形態では、飛行マップデータ１に加え、図８Ａに示す飛行マップデータを備えている。図８Ａに示す飛行マップデータ４０は、位置情報２に関連付けられ、且つ、着陸可能な場所に関する着陸情報４１を備えている。符号４１ａは、飛行場の周囲の位置、すなわち着陸可能な場所に近いことに対して与えられる得点を示している。
また第２実施形態では、飛行規制空域を含む空域情報４２さらに備えている。例えば空港などへの進入経路などが相当する。
なお飛行マップデータ１と飛行マップデータ４０はまとめて１つの飛行マップデータとしてもよい。
【００５８】
＜第３実施形態＞
飛行ルート設定システム１５の他の実施形態を示す。この第３実施形態の飛行ルート設定システム１５ｂ（図２参照）は、上述した飛行ルート設定システム１５に対し、気象情報を備えた飛行マップデータを設けている点で異なる。
第３実施形態では、飛行マップデータ１に加え、図８Ｂに示す飛行マップデータを備えている。図８Ｂに示す飛行マップデータ４０ａは、位置情報２および日時に関連付けられた気象情報４３を備えている。
第３実施形態では、気象情報４３は時系列の複数のデータテーブル群からなる。本実施形態では、雨、風速、雷の項目が設けられている。例えば、雨なら雨量ｍｍ、風なら風速ｍ、雷なら注意報か警報であるかなどである。なお、晴れ、曇り、霧などの項目を適宜に設けてよい。
第３実施形態では、例えば、雨、風速、雷、霧などの飛行に影響を及ぼす気象が確認される場合に、それらを避けるように飛行ルートを設定する。
【００５９】
＜第４実施形態＞
（システム概略）
図９に飛行ルート設定システム１５のさらに他の実施形態を示す。図９に示す飛行ルート設定システム４４において、複数の飛行機１０（図２参照）が基地局２４等と通信可能とされている。そして、基地局２４等に通信すべき飛行機１０の上限機数が設定されている。１つの基地局で扱える通信容量は有限であり、その通信容量を基地局にアクセスしている機数で分け合う形になっている。このため、接続できる機数を予め定めておき、所定の速度の通信速度４を維持する。
【００６０】
設定手段１６は、その上限機数以内になるように飛行ルートＲを設定する。
サーバ１８は、特定の基地局２４等が通信している機数に関する機数情報４５ａを取得する機数取得手段４５を備えている。設定手段１６は、機数情報４５ａに基づいて飛行ルートＲを設定する。
【００６１】
図１０に、第４実施形態で用いるプログラム３７ｂの処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートを用いてサーバ１８が基地局２４等の機数情報４５ａを取得し、飛行ルートＲを設定する方法を説明する。
【００６２】
（基地局の選択処理）
Ｓ６において（図７参照）、
（Ｕ１）サーバ１８のＣＰＵは、基地局データテーブルから機数情報４５ａが上限に達している基地局２４等の情報を取得する。
（Ｕ２）飛行マップデータから機数上限に達している基地局２４等に対応する空間を機数上限のための飛行が規制されている空域に設定する。
（Ｕ３）設定手段１６は、上限数に達した飛行規制空域を迂回するように飛行ルートを設定する。
【００６３】
（基地局データテーブル４７）
図１１Ａに第４実施形態で用いる基地局データテーブルを示す。基地局データテーブル４７は、基地局２４等の識別ＩＤ４６と、機数情報４５ａと、基地局２４等に予め登録された飛行機の上限数４５ｂとからなる。なお、例えば、上限数４５ｂは基地局２４等の通信能力に基づいて設定される。
【００６４】
（予約処理）
（Ｕ４）基地局データテーブル４７（図１１Ａ参照）の機数情報４５ａを更新する。具体的には、飛行ルートＲ上の位置情報に対応する基地局２４等について、機数を１つ増やす。そして、基地局毎に設けられた予約データテーブルに飛行機の識別ＩＤ１０ｂを記録する。
【００６５】
（飛行マップデータ４０ｂ）
図１１Ｂに本実施形態で用いる飛行マップデータを示す。図に示す飛行マップデータ４０ｂは、第１実施形態の飛行マップデータに対し、位置情報２に対応する基地局２４ａ等を識別するための基地局識別ＩＤ４６をさらに備えたものである。
【００６６】
（予約データテーブル４８）
図１１Ｃに第４実施形態で用いる予約データテーブルを示す。その予約データテーブル４８は、基地局２４等の識別ＩＤ４６と、飛行機の識別ＩＤ１０ｂとからなる。
【００６７】
（基地局の機数情報を減じる処理）
（Ｕ５）飛行機の送受信部１０ａから自機の位置に関する情報（計器情報）１２ａを取得する。
（Ｕ６）計器情報１２ａから予約した基地局から次の基地局が対応する空域へ飛行機１０が移動したら、予約データテーブル４８に記録された飛行機の識別ＩＤ１０ｂを削除する。さらに基地局データテーブル４７の対応する基地局２４等の識別ＩＤ４６に登録された機数情報４５ａを1つ減じる。
【００６８】
（その他）
飛行機１０のメモリ３１等に基地局データテーブル４７、予約データテーブル４８およびプログラム３７ｂを記録してもよい。
基地局２４等側に予約データテーブル４８を設けてもよい。
前述の実施形態では、飛行ルートの設定において、その設定時を基準にし、機数情報４５ａ等を取得したり、予約をしたりしている。しかし、飛行ルートＲが長距離の場合は、飛行機１０が通過するまでの間、多数の基地局が予約したままの状態になり、通信容量が無駄になる。このため、例えば、基地局データテーブル４７を所定の時間毎に設け、例えば、１時間毎に２４個の基地局データテーブルを設ける。そして空いている時間帯に相当する基地局データテーブル４７に予約登録をしてもよい。そして、予約データテーブル４８には、飛行機の識別ＩＤと共に、通過日時を記録する。例えば、通過日時として１２月２５日の２０時から２０時３０分などである。
【００６９】
［６．小括］
図１に示すように、例えば、飛行機１０は、飛行ルート設定システム１５で設定された飛行ルートＲを以下のように飛行する。
出発地Ｓの都心から目的地Ｇの郊外まで飛行する場合を説明する。出発地Ｓ付近は住宅密集地であり、第１空域２１である。この空域では自機の周囲の様子の動画をほぼリアルタイムで地上に送信できるほどの通信速度が得られる。さらに機体に設けられた複数のカメラで周囲の安全を確認することができる。このため、飛行機１０から送信された画像データに基づいて、地上コントロール局２９（図２参照）では表示部２９ｂで機体の外部の様子を確認しながら遠隔操縦ができる。
なお飛行機に自律運転をさせ、地上コントロール局２９から周囲の様子を動画で確認するようにしてもよい。自律運転をさせる場合には、緊急時に目視により遠隔操縦するようにしてもよい。
【００７０】
次いで、第１空域２１から遠ざかると、次第に電界強度が弱くなり、さらに通信速度が遅くなる。このため、地上コントロール局２９に送信する画像データの品質を落としていく。または、地上コントロール局２９に画像を送信するカメラ数を少なくして、例えば前方のカメラだけＯＮにして、送信するデータ量を小さくしてもよい。さらに例えば、通信速度が遅い場合は、数秒送りの画像を送信するようにしてよい。
最後に、再び第１空域２１に入り、目的地Ｇに近づくにつれて、通信速度が速くなるので、送信すべき画像情報のデータ量を多くする。ビルの屋上のヘリポートのような着陸地点付近では、自機の周囲の状況を多くのカメラで確認しながら、遠隔操縦で着陸する。
【００７１】
また、例えば、離島２７などが目的地である場合（飛行ルートＲ１）、洋上などの第３空域２３では通信速度が低速になることが多い。このため目視による飛行ではなく、計器飛行が行われる。その計器飛行が行われることをルート設定時に予め把握でき、それを管制２９ｄや地上コントロール局２９などの飛行を支援する機関に伝えることができる。
【００７２】
［７．その他］
上述した実施形態は、それぞれを適宜に組み合わせて用いることができる。
飛行機１０は、操縦者が乗っていてもよいし、地上コントロール局２９や管制２９ｄから遠隔操縦されていてもよい。
前述した空域として、携帯電話回線による通信、ＶＨＦ／ＵＨＦによる通信および通信衛星の３種以外の通信種を用いた空域を利用してもよい。
上述した実施形態では、通信速度に応じて６つに区分されていたが、区分の数を、２区分や、４区または７区分以上にしてもよい。
飛行マップデータ１に、通信速度４および電界強度５に換算できる値を採用してもよい。例えば、換算できる値としては、速度区分８ａおよび強度区分９ａや、得点８ｂおよび得点９ｂ等である。
飛行機１０を気象情報の収集、地表の撮像などの何らかの調査や小型の荷物を載せる目的で使用してもよい。その場合、乗客などを乗せるほどの構造を有していなくてもよい。
飛行ルートＲの一部に通信速度が著しく低下するスポットがあっても、移動速度から考えて、通信が途切れても無視できる微小な時間であるなら、飛行ルートに含めてもよい。
飛行ルート１５は、所定の期間毎に再設定してもよい。
【００７３】
［８．まとめ］
飛行ルート設定システム１５は、位置情報２に関連付けられた通信速度を含む通信速度情報３を備えているから、通信速度４を考慮して飛行ルートＲを設定でき、さらに設定された飛行ルート上の通信速度の状況を確認することができる。
例えば、設定される飛行ルートＲは最短距離とは限らない。仮に遠回りになったとしても、通信速度が高速であるルートを設定し、飛行の安全を確保することができる。
また例えば、通信速度が高速である場合は、自機の周囲の様子を動画で地上に送信でき、地上から表示部２９ｂを通じて目視による遠隔操縦ができる。
さらに例えば、離島２７などが目的地である場合、洋上などでは通信速度が低速になることが多い。このため目視による飛行ではなく、計器飛行が行われる。その計器飛行が行われることをルート設定時に予め把握でき、それを管制２９ｄや地上の飛行に関わる機関に伝えることができる。
【００７４】
このような飛行マップデータ１が、通信速度情報３に、さらに電界強度５が含まれている場合は、飛行ルートＲにおける通信の状態を予め多く知ることができる。
【００７５】
設定手段１６が、位置および日時に関連付けられた気象情報４３にさらに基づいて飛行ルートＲを設定する場合は、悪天候を予め考慮した上で、通信速度の状態が良好なルートを設定することができる。
【００７６】
また設定手段１６が、位置情報４に関連付けられ、且つ、着陸可能な場所に関する着陸情報４１にさらに基づいて飛行ルートＲを設置する場合は、緊急着陸可能な場合として、空港や、ヘリポートのある高層ビルの近くを設定することができる。
【００７７】
また、飛行機１０の周囲の状況を画像情報１３ａとして取得するための撮像部１３と、その撮像部で取得した画像情報を基地局に送信するための送信部１０ａとをさらに備えており、条件３８が、飛行ルートＲにおける通信速度４が、送信された画像情報１３ａに基づいて地上コントロール局２９で飛行機１０を遠隔操縦するのに足りる通信速度であるから、緊急時に地上から画像情報１３ａを見ながら飛行機１０を遠隔操縦できる。
【００７８】
第１基地局２４、第２基地局２５および第３基地局２６には、通信すべき飛行機１０の上限機数が設定されており、その上限機数以内になるように飛行ルートＲが設定される。このため、１つの基地局で扱える有限な通信容量を超えた飛行ルートＲの設定を防止することができる。
【００７９】
第１基地局２４、第２基地局２５および第３基地局２６が通信している機数に関する機数情報を取得する機数取得手段４５をさらに備えており、その機数情報４５ａに基づいて設定手段１６により飛行ルートＲが設定されるので、飛行ルート上における第１基地局２４、第２基地局２５、第３基地局２６において、所定の品質の通信速度を維持することができる。
【００８０】
飛行ルートＲが設定されると、飛行ルート上の第１基地局２４、第２基地局２５および第３基地局２６に対応する機数情報４５ａが更新されるので飛行ルート上における第１基地局２４、第２基地局２５および第３基地局２６において、所定の品質の通信速度を、維持することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  飛行マップデータ
２  位置情報
３  通信速度情報
４  通信速度
４ａ  上り速度（飛行機から基地局）
４ｂ  下り速度（基地局から飛行機）
５  電界強度
５ａ  基地局の電界強度
６  着陸情報
７  飛行回避情報
８ａ  速度区分
８ｂ  得点
９ａ  強度区分
９ｂ  得点
１０  飛行機
１０ａ  送受信部（飛行機）
１０ｂ  飛行機の識別ＩＤ
１０ｃ  遠隔操縦の指示
１１  端末
１１ａ  表示部
１２  計器
１２ａ  計器情報
１３  撮像部
１３ａ  画像情報
１４  取得手段
１５  飛行ルート設定システム（第１実施形態）
１５ａ  飛行ルート設定システム（第２実施形態）
１５ｂ  飛行ルート設定システム（第３実施形態）
１６  設定手段
１７  送信手段（サーバ）
１８  サーバ
１９  送受信手段（端末）
２０  全体システム
２１  第１空域
２２  第２空域
２３  第３空域
２４  第１基地局
２５  第２基地局
２６  通信衛星
２７  離島
２８  乗客
２８ａ  初期情報
２８ｂ  ログイン情報
２９  地上コントロール局
２９ａ  操縦部
２９ｂ  表示部
２９ｃ  送受信手段（地上コントロール局）
２９ｄ  管制
３０  ＣＰＵ
３１  不揮発性メモリ
３２  揮発性メモリ
３３  デバイス
３４  ドライブ
３５  通信回路
３６  バスライン
３７  プログラム
３７ｂ  プログラム
３８  条件
３９  ＯＳ
３９ａ  ブラウザプログラム
４０  飛行データマップ（第２実施形態）
４０ａ  飛行マップデータ（第３実施形態）
４０ｂ  飛行マップデータ（第４実施形態）
４１  着陸情報
４１ａ  得点
４２  空域情報
４３  気象情報
４４  飛行ルート設定システム（第４実施形態）
４５  機数取得手段
４５ａ  機数情報
４５ｂ  上限数
４６  基地局の識別ＩＤ
４７  基地局データテーブル
４８  予約データテーブル
Ｓ  出発地
Ｇ  目的地
Ｒ  飛行ルート
Ｎ  通信ネットワーク
【図１】
2020176995.tif 000003
【図２】
2020176995.tif 000004
【図３】
2020176995.tif 000005
【図４】
2020176995.tif 000006
【図５】
2020176995.tif 000007
【図６】
2020176995.tif 000008
【図７】
2020176995.tif 000009
【図８】
2020176995.tif 000010
【図９】
2020176995.tif 000011
【図１０】
2020176995.tif 000012
【図１１】
2020176995.tif 000013