(57)【要約】【課題】無人飛行体を用いて効率的に海上を探索することが可能な海上探索システムを提供する。【解決手段】海上探索システムは、自機の現在位置を検出する位置検出手段と、離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、を備える無人飛行体と、離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、を含む。【選択図】図１
2020021357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機の現在位置を検出する位置検出手段と、
離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、
を備える無人飛行体と、
前記離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、
を含む海上探索システム。
【請求項２】
前記無人飛行体は、
前記自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、
前記画像データを前記ブイに送信する画像送信手段と、
を含む、
請求項１に記載の海上探索システム。
【請求項３】
陸上又は船上に設けられた通信装置をさらに備え、
前記ブイは、前記画像データを前記通信装置に転送する画像転送手段を含む、
請求項２に記載の海上探索システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのブイは、複数のブイを含み、
前記無人飛行体は、前記複数のブイのうちの自機に最も近いブイを検出する近ブイ検出手段を含み、
前記画像送信手段は、前記画像データを前記最も近いブイに送信する、
請求項２又は３に記載の海上探索システム。
【請求項５】
陸上又は船上に設けられ、前記無人飛行体への指令を前記ブイに送信する通信装置をさらに備え、
前記ブイは、前記指令を前記無人飛行体に転送する指令転送手段を含む、
請求項１ないし４の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項６】
前記無人飛行体は、前記自機の現在位置に基づいて前記ブイまでの帰還ルートを設定するルート設定手段を含み、
前記飛行制御手段は、前記ブイから探索終了指令を受信した場合に、前記自機の現在位置及び前記帰還ルートに基づいて前記自機の自律飛行を制御する、
請求項１ないし５の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項７】
前記無人飛行体は、バッテリの残量を検出する残量検出手段と、前記自機の現在位置に基づいて前記ブイまでの帰還ルートを設定するルート設定手段とを含み、
前記飛行制御手段は、前記バッテリの残量が閾値を下回った場合に、前記帰還ルートを自律飛行するように前記無人飛行体を制御する、
請求項１ないし６の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項８】
前記ブイは、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、前記自機の現在位置の情報を前記無人飛行体に送信する位置送信手段とを含み、
前記ルート設定手段は、前記自機の現在位置と前記ブイの現在位置とに基づいて前記帰還ルートを設定する、
請求項６又は７の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項９】
前記ブイは、前記離着陸台で待機する前記無人飛行体のバッテリを充電する充電手段を含む、
請求項１ないし８の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項１０】
前記ブイは、推力を発生する推力発生手段と、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、目標位置と前記自機の現在位置との差分を抑制するように、前記推力発生手段を制御する推力制御手段とを含む、
請求項１ないし９の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項１１】
前記ブイは、自機の姿勢を検出する姿勢検出手段と、自機の姿勢の情報を前記無人飛行体に送信する姿勢送信手段とを含み、
前記飛行制御手段は、前記ブイの姿勢変化の周期性に基づいて前記離着陸台への着陸のタイミングを決定する、
請求項１ないし１０の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項１２】
前記ブイは、自機の周囲の状況を検出する状況検出手段と、自機の周囲の状況が所定の条件を満たす場合に、接近を禁止する指令を前記無人飛行体に送信する接近禁止送信手段とを含む、
請求項１ないし１１の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項１３】
前記通信装置は、前記無人飛行体とは別の無人飛行体が前記離着陸台で待機している場合、前記別の無人飛行体への離陸指令を送信した後、前記無人飛行体への着陸指令を送信する、
請求項５に記載の海上探索システム。
【請求項１４】
前記無人飛行体は、前記画像データに含まれる目標物を認識する画像認識手段を含み、
前記飛行制御手段は、前記目標物を追跡するように前記無人飛行体を制御する、
請求項１ないし１３の何れかに記載の海上探索システム。
【請求項１５】
自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、
前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、
少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、
を備える、無人飛行体。
【請求項１６】
自機の外部が撮影された画像データを生成し、
前記自機の現在位置を検出し、
少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する、
無人飛行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、海上に投下されたブイを船舶から容易に発見することを可能とするために、無人飛行体がブイを追跡し、無人飛行体とブイとの間の水平距離が所定の距離以下となる範囲内にある場合、該範囲内に留まるように制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１９４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の発明者は、無人飛行体を用いて魚群等の目標物を海上から探索する海上探索の実現を目指している。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、無人飛行体を用いて効率的に海上探索を行うことが可能な海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の態様の海上探索システムは、自機の現在位置を検出する位置検出手段と、離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、を備える無人飛行体と、前記離着陸台が設けられた少なくとも１つのブイと、を含む。
【０００７】
また、本発明の他の態様の無人飛行体は、自機の外部が撮影された画像データを生成する外部撮影手段と、前記自機の現在位置を検出する位置検出手段と、少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する飛行制御手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明の他の態様の無人飛行方法は、自機の外部が撮影された画像データを生成し、前記自機の現在位置を検出し、少なくとも１つのブイに設けられた離着陸台からの離陸、指定された探索ルートの自律飛行、及び前記離着陸台への着陸の少なくとも何れかを、前記自機の現在位置に基づいて制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無人飛行体を用いて効率的に海上探索を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る海上探索システムを模式的に示す図である。
【図２】無人飛行体の構成例を示すブロック図である。
【図３】無人飛行体の制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】ブイの構成例を示すブロック図である。
【図５】ブイの制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図６】海上探索システムの手順例を示すシーケンス図である。
【図７】画像認識処理の手順例を示すフロー図である。
【図８】ターゲット発見処理の手順例を示すフロー図である。
【図９】着陸モードの手順例を示すフロー図である。
【図１０】状況検出処理の手順例を示すフロー図である。
【図１１】探索終了処理の手順例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００１２】
［システム構成］
図１は、実施形態に係る海上探索システム１を模式的に示す図である。海上探索システム１は、無人飛行体２と、海面に浮かぶ複数のブイ３と、陸上又は船上に設けられた通信装置４とを備えている。
【００１３】
無人飛行体２は、例えば複数のプロペラ２１を備えるマルチコプターであり、水平方向の飛行、鉛直方向の飛行及びホバリングが可能である。無人飛行体２はドローンとも呼ばれる。無人飛行体２には防水加工が施されている。
【００１４】
ブイ３の上部には、無人飛行体２が離着陸するための離着陸台３ｔが設けられている。ブイ３は、無人飛行体２と通信するための通信機能と、通信装置４と通信するための通信機能とを有している。無人飛行体２と通信装置４とは直接通信せず、ブイ３を介して間接的に通信する。ブイ３は、後述するように定点保持機能を有している。これに限らず、ブイ３は、海面を漂流する漂流ブイであってもよいし、海底に係留された係留ブイであってもよい。
【００１５】
無人飛行体２は、ブイ３の離着陸台３ｔから離陸し、指定された探索ルートを自律飛行し、ブイ３の離着陸台３ｔに着陸する。
【００１６】
離着陸台３ｔで待機する無人飛行体２は、通信装置４からの探索指令をブイ３を介して受信した場合、又は、事前に設定された探索開始時間が到来した場合等に、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する。無人飛行体２は、離着陸台３ｔから鉛直方向に上昇することによって離陸する。
【００１７】
探索中の無人飛行体２は、海面等を撮影した画像データ等を含む探索データをブイ３を介して通信装置４に送信する。探索ルートは、探索指令に含まれていてもよいし、予め記憶していてもよい。また、無人飛行体２は、探索中に発見した魚群等を追跡する追跡機能を有している。
【００１８】
探索中又は追跡中の無人飛行体２は、通信装置４からの探索終了指令をブイ３を介して受信した場合、又は、バッテリ残量が閾値を下回った場合等に、最も近いブイ３まで帰還し、離着陸台３ｔに着陸する。無人飛行体２は、離着陸台３ｔの上空から鉛直方向に下降することによって着陸する。
【００１９】
離着陸台３ｔに着陸した無人飛行体２は、ブイ３からバッテリ充電のための電力供給を受けつつ、次回の探索まで待機する。ブイ３は、太陽光発電又は波力発電等により発電する発電部を備えている。
【００２０】
無人飛行体２は複数あってもよい。複数の無人飛行体２が同時に探索を行う場合、通信装置４は、探索エリアが重複しないように各々の無人飛行体２に探索ルートを設定する。
【００２１】
本実施形態のように無人飛行体２とブイ３とを用いることにより、魚群探知機能を有するブイを用いてブイ周辺の限られた範囲の魚群探知を行う従来手法と比べて、広範囲の探索を行うことができ、効率的な漁場選択を実現することが可能となる。また、陸上又は船上から送り出される有人ヘリコプターを用いて目視で魚影を探索する従来手法と比べても、効率的かつ低コストな漁場選択を実現することが可能となる。
【００２２】
［無人飛行体］
図２は、無人飛行体２の構成例を示すブロック図である。無人飛行体２は、制御部２０、アンテナ２ａ、ＧＮＳＳ受信機２２、無線通信部２３、センサ群２４、飛行制御部２５、バッテリ２６、受電部２６１、残量検出部２６３、カメラ２７１，２７２、及びモータ２８を備えている。ＧＮＳＳ受信機２２及び無線通信部２３は、アンテナ２ａに接続されている。
【００２３】
制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。
【００２４】
ＧＮＳＳ受信機２２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）からの電波を受信し、受信した電波に基づいて無人飛行体２の現在位置を算出し、制御部２０に出力する。
【００２５】
無線通信部２３は、ブイ３と無線通信するための通信モジュールである。無線通信部２３は、例えば２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムを用いている。
【００２６】
センサ群２４は、無人飛行体２の飛行に必要な情報を取得するための各種センサを含んでいる。センサ群２４は、例えば３軸加速度センサ、３軸角速度センサ（ジャイロセンサ）、磁気センサ、及び気圧センサ等を含んでいる。
【００２７】
飛行制御部２５は、制御部２０からの飛行制御指令に応じて各プロペラ２１に設けられたモータ２８を駆動することで、各プロペラ２１の回転速度を調整し、無人飛行体２の自律飛行を実現する。
【００２８】
バッテリ２６は、無人飛行体２の各部に電力を供給する。バッテリ２６には、ブイ３からの充電を受ける受電部２６１が設けられている。受電部２６１は、例えばワイヤレス充電を実現するコイル及びＡＣ／ＤＣコンバータ等を含む。これに限らず、受電部２６１はコネクタであってもよい。残量検出部２６３は、バッテリ２６の残量を検出し、制御部２０に出力する。
【００２９】
カメラ２７１，２７２は、無人飛行体２の外部を撮影して探索のための画像データを生成する外部撮影手段である。一方のカメラ２７１は、無人飛行体２の上方を撮影するように設けられており、他方のカメラ２７２は、無人飛行体２の下方を撮影するように設けられている。カメラ２７１，２７２は、画像データを個別に出力してもよいし、連続的に撮影された複数の画像データを含む動画データを出力してもよい。
【００３０】
カメラ２７１，２７２には、広範囲を撮影するために魚眼レンズ又は広角レンズを用いることが好ましい。また、カメラ２７１，２７２は、夜間撮影も可能とするために赤外線カメラ又は低照度カメラであることが好ましい。
【００３１】
図３は、無人飛行体２の制御部２０の機能構成例を示すブロック図である。制御部２０は、位置検出部２０１、画像送信部２０２、指令受信部２０３、近ブイ検出部２０４、ルート設定部２０５及び画像認識部２０６を備えている。これらの機能部は、制御部２０がプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。
【００３２】
位置検出部２０１は、ＧＮＳＳ受信機２２からの情報に基づいて、無人飛行体２の現在位置を検出する。
【００３３】
画像送信部２０２は、カメラ２７１，２７２から取得した画像データ等を含む探索データを、無線通信部２３からブイ３に送信する。探索データの送信先は、近ブイ検出部２０４により検出された無人飛行体２に最も近いブイ３である。探索データは、画像データの他に、無人飛行体２の位置情報等を含んでもよい。
【００３４】
指令受信部２０３は、ブイ３から送信された探索指令又は探索終了指令などの指令を、無線通信部２３から受信する。
【００３５】
近ブイ検出部２０４は、複数のブイ３の中から無人飛行体２に最も近いブイ３を検出する。無人飛行体２とブイ３の距離は、無人飛行体２の現在位置とブイ３から取得したブイ３の現在位置とから算出される。これに限らず、ブイ３から受信した電波の強度を比較することによって最も近いブイ３を検出してもよい。
【００３６】
ルート設定部２０５は、無人飛行体２が自律飛行する探索ルート又は帰還ルート等のルートを設定する。探索ルートは、ブイ３からの探索指令に含まれていてもよいし、制御部２０のメモリに予め記憶されていてもよい。帰還ルートは、無人飛行体２と最も近いブイ３とを直線的に結ぶように設定される。
【００３７】
画像認識部２０６は、カメラ２７１，２７２から取得した画像データを解析して、画像データに含まれる魚群又は海鳥等の目標物を認識する。目標物の認識には、例えば画像データから特徴を抽出して目標物を識別する画像認識技術が用いられる。これに限らず、機械学習により予め作成された学習済みモデルを用いてもよい。
【００３８】
［ブイ］
図４は、ブイ３の構成例を示すブロック図である。ブイ３は、制御部３０、アンテナ３ａ、ＧＮＳＳ受信機３１、無線通信部３２、無線通信部３３、姿勢センサ３４、推力制御部３５、推力発生部３６、発電部３７、バッテリ３８、充電部３９、及び送電部３９２を備えている。ＧＮＳＳ受信機３１及び無線通信部３２，３３は、アンテナ３ａに接続されている。
【００３９】
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。
【００４０】
ＧＮＳＳ受信機３１は、ＧＮＳＳからの電波を受信し、受信した電波に基づいてブイ３の現在位置を算出し、制御部３０に出力する。
【００４１】
無線通信部３２は、無人飛行体２と無線通信するための通信モジュールである。無線通信部３２は、例えば２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムを用いている。
【００４２】
無線通信部３３は、通信装置４と無線通信するための、例えば衛星通信を実現する衛星通信モジュールである。
【００４３】
姿勢センサ３４は、ブイ３の姿勢に応じた信号を制御部３０に出力する。姿勢センサ３４は、例えば３軸角速度センサ（ジャイロセンサ）を含んでいる。
【００４４】
推力制御部３５は、制御部３０からの推力制御指令に基づいて推力発生部３６を駆動することでブイ３を移動させる。推力発生部３６は、モータ３６１とそれに連結されたスクリュー３６２とを含んでいる。これに限らず、高圧の水流を吐出することで推力を発生させてもよい。推力発生部３６は、移動方向を調整するために複数のスクリュー３６２を備えてもよいし、舵を備えてもよい。
【００４５】
推力制御部３５は、ブイ３を所定位置に維持する定点保持機能を実現する。具体的には、推力制御部３５は、目標位置と現在位置との差分を抑制するように推力発生部３６をフィードバック制御する。このようにブイ３が定点保持機能を有することで、無人飛行体２が所定海域を繰り返し探索することが容易となる。
【００４６】
発電部３７は、太陽光発電又は波力発電等により発電する。バッテリ３８は、発電部３７で発電された電力を蓄電すると共に、ブイ３の各部に電力を供給する。充電部３９は、バッテリ３８に蓄電された電力を用いて、離着陸台３ｔで待機する無人飛行体２のバッテリ２６（図２参照）を充電する。
【００４７】
充電部３９は、例えばワイヤレス充電を実現するコイル及びＤＣ／ＡＣコンバータ等を含む送電部３９２を有している。これに限らず、送電部３９２はコネクタであってもよい。
【００４８】
他にも、ブイ３は、離着陸台３ｔ上の無人飛行体２を保持するための保持機構を有してもよい。保持機構は、例えば着陸後に無人飛行体２を掴み、離陸前に無人飛行体２を離すように作動する。
【００４９】
図５は、ブイ３の制御部３０の機能構成例を示すブロック図である。制御部３０は、画像転送部３０１、指令転送部３０２、位置検出部３０３、位置送信部３０４、姿勢検出部３０５、姿勢送信部３０６、状況検出部３０７及び接近禁止送信部３０８を備えている。これらの機能部は、制御部３０がプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。
【００５０】
画像転送部３０１は、無線通信部３２（小電力データ通信）により無人飛行体２から受信した探索データを一時的に保持すると共に、無線通信部３３（衛星通信）により通信装置４へ送信する。
【００５１】
指令転送部３０２は、無線通信部３３（衛星通信）により通信装置４から受信した探索指令又は探索終了指令等の指令を一時的に保持すると共に、無線通信部３２（小電力データ通信）により無人飛行体２へ送信する。
【００５２】
このように無人飛行体２と通信装置４とが直接通信せず、ブイ３を介して間接的に通信するように構成することで、無人飛行体２が通信装置４と通信するための高出力の通信モジュールを備える必要がないため、無人飛行体２の軽量化を図ることが可能となる。
【００５３】
位置検出部３０３は、ＧＮＳＳ受信機３１からの情報に基づいて、ブイ３の現在位置を検出する。位置送信部３０４は、検出されたブイ３の位置情報を無人飛行体２に送信する。
【００５４】
姿勢検出部３０５は、姿勢センサ３４からの信号に基づいてブイ３の姿勢を検出する。ブイ３の姿勢は、離着陸台３ｔの傾きを表す。姿勢送信部３０６は、検出されたブイ３の姿勢情報を無人飛行体２に送信する。ブイ３の姿勢情報は、無人飛行体２の着陸時に利用される。
【００５５】
状況検出部３０７は、ブイ３の周囲の状況を検出する。接近禁止送信部３０８は、ブイ３の周囲の状況が所定条件を満たす場合に、ブイ３への接近を禁止する接近禁止指令を無人飛行体２に送信する。周囲の状況の検出及び接近禁止指令の送信については、詳細を後述する。
【００５６】
［シーケンス図］
図６は、海上探索システム１の手順例を示すシーケンス図である。
【００５７】
通信装置４は、無人飛行体２が待機しているブイ３に探索指令を送信する（Ｓ４１）。ブイ３は、通信装置４からの探索指令を無人飛行体２に転送する（Ｓ３１）。無人飛行体２は、ブイ３から探索指令を受信すると、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する（Ｓ２１）。
【００５８】
又は、無人飛行体２は、事前に設定された設定条件、例えば探索開始時間が到来した場合にも、離着陸台３ｔから離陸し、探索を開始する（Ｓ３１，Ｓ２１）。設定条件の判定は、ブイ３が行ってもよいし、無人飛行体２が行ってもよい。
【００５９】
探索中において、無人飛行体２は、自機の現在位置を利用して、指定された探索ルートを通るように自律飛行すると共に、探索データをブイ３に送信する（Ｓ２２）。ブイ３は、無人飛行体２からの探索データを通信装置４に転送し（Ｓ３２）、通信装置４は、ブイ３から探索データを受信する（Ｓ４２）。探索データは、漁場選択等に用いられる。
【００６０】
無人飛行体２は、自機に最も近いブイ３を探索データの送信先とする。例えば、無人飛行体２は、探索中に他のブイ３を検知すると、探索データの送信先であるブイ３までの距離と、新たに検知した他のブイ３までの距離とを比較し、後者が小さい場合には探索データの送信先を切り替える。
【００６１】
通信装置４は、無人飛行体２に最も近いブイ３、すなわち探索データの転送を直近で行ったブイ３に、探索終了指令を送信する（Ｓ４３）。ブイ３は、通信装置４からの探索終了指令を無人飛行体２に転送する（Ｓ３３）。無人飛行体２は、ブイ３から探索終了指令を受信すると、ブイ３まで帰還する（Ｓ２３）。
【００６２】
又は、無人飛行体２は、バッテリ残量が閾値を下回った場合に、自機に最も近いブイ３まで帰還する（Ｓ２３）。無人飛行体２は、ブイ３まで帰還する際、無人飛行体２の現在位置とブイ３の現在位置とを直線的に結ぶように帰還ルートを設定し、設定した帰還ルートを通るように自律飛行する。
【００６３】
無人飛行体２は、ブイ３の上空まで到達すると、着陸モードに移行する（Ｓ２４）。着陸モードでは、無人飛行体２は、ブイ３の真上に位置決めされ、そこから下降して、離着陸台３ｔに着陸する。無人飛行体２は、下方を撮影するカメラ２７２により生成される画像データの中央等に離着陸台３ｔが位置するように、水平位置を調整しながら下降する。
【００６４】
ブイ３は、無人飛行体２が着陸する間、ブイ３の姿勢情報を無人飛行体２に送信することで着陸支援を行う（Ｓ３４）。無人飛行体２の着陸については、詳細を後述する。
【００６５】
離着陸台３ｔに着陸した無人飛行体２は、ブイ３からバッテリ充電のための電力供給を受けつつ、次回の探索まで待機する。
【００６６】
［画像認識処理］
図７は、画像認識処理の手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示す画像認識処理をプログラムに従って実行することにより、画像認識部２０６として機能する。
【００６７】
まず、制御部２０は、カメラ２７１，２７２から画像データを取得し（Ｓ２０１）、画像データを解析する（Ｓ２０２）。
【００６８】
解析の結果、魚群を認識した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、制御部２０は、後述のターゲット発見処理に移行する（Ｓ２０６）。例えば、制御部２０は、下方を撮影するカメラ２７２から取得した画像データにおいて、表層を泳ぐ又は海面を跳ねる魚群を認識する。
【００６９】
また、解析の結果、海鳥を認識し、かつ海鳥が魚群を狙う動きをしている場合にも（Ｓ２０４：ＹＥＳ、Ｓ２０５：ＹＥＳ）、制御部２０は、後述のターゲット発見処理に移行する（Ｓ２０６）。例えば、制御部２０は、上方を撮影するカメラ２７１又は下方を撮影するカメラ２７２から取得した画像データにおいて、海鳥を認識する。
【００７０】
海鳥が魚群を狙う動きをしているか否かの判定は、連続的に得られる画像データから海鳥の移動を検出することによって行われる。海鳥が魚群を狙う動きとは、例えば、海鳥が上空で旋回を続ける動きや、上空から海中に飛び込む動き、海面に群がる動き等である。
【００７１】
魚群も海鳥も認識しなかった場合（Ｓ２０３：ＮＯ、Ｓ２０４：ＮＯ）、又は海鳥を認識しても、魚群を狙う動きをしていない場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ、Ｓ２０５：ＮＯ）、制御部２０は探索を継続する（Ｓ２０７）。
【００７２】
［ターゲット発見処理］
図８は、ターゲット発見処理の手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示すターゲット発見処理をプログラムに従って実行する。
【００７３】
まず、制御部２０は、魚群の発見報告とその際に撮影した画像データとを、ブイ３を介して通信装置４に送信する（Ｓ２１１）。画像データは、ユーザが追跡の要否を判定する際に用いられる。
【００７４】
次に、制御部２０は、魚群の追跡を開始する（Ｓ２１２）。制御部２０は、カメラ２７１，２７２が魚群又は海鳥を捉え続けるように画像データに基づいて無人飛行体２の飛行方向等を決定し、飛行制御指令を生成する。なお、魚群を追跡する間も、制御部２０は探索データの送信を続ける。
【００７５】
その後、制御部２０は、追跡している魚群を見失った場合、又は通信装置４からの追跡中止指令をブイ３を介して受信した場合に（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、探索モードに復帰する（Ｓ２１４）。
【００７６】
［着陸モード］
無人飛行体２の着陸モード及びブイ３の着陸支援（図６のＳ２４，Ｓ３４）について説明する。図９は、着陸モードの手順例を示すフロー図である。無人飛行体２の制御部２０は、同図に示す着陸モードをプログラムに従って実行する。
【００７７】
まず、制御部２０は、ブイ３の姿勢情報を受信する（Ｓ２２１）。ブイ３は、着陸支援として自機の姿勢情報を無人飛行体２に送信する。
【００７８】
次に、制御部２０は、ブイ３の姿勢変化の周期性を計算する（Ｓ２２２）。ブイ３の姿勢変化が周期性を持つことは、ブイ３が波の影響を受けることに依る。ブイ３の姿勢変化の周期性は、例えばブイ３の姿勢を表す指標の時系列データに離散フーリエ変換又はカーブフィッティング等の手法を適用することにより計算することができる。
【００７９】
次に、制御部２０は、算出したブイ３の姿勢変化の周期性に基づいて、離着陸台３ｔへの着陸タイミングを決定する（Ｓ２２３）。例えば、離着陸台３ｔが水平になるタイミングで無人飛行体２が離着陸台３ｔに着陸するように、着陸タイミングが調整される。
【００８０】
［状況検出処理］
ブイ３による周囲の状況の検出及び接近禁止指令の送信について説明する。図１０は、状況検出処理の手順例を示すフロー図である。ブイ３の制御部３０は、同図に示す状況検出処理をプログラムに従って実行することにより、状況検出部３０７及び接近禁止送信部３０８として機能する。
【００８１】
まず、制御部３０は、ブイ３の周囲の状況を検出する（Ｓ３０１）。具体的には、制御部３０は、姿勢センサ３４からの信号に基づいてブイ３の周囲の波の大きさを検出する。また、風力センサを設けて、ブイ３の周囲の風の強さを検出してもよいし、カメラを設けて、ブイ３の上空の画像から天候を判定してもよい。
【００８２】
次に、制御部３０は、検出したブイ３の周囲の状況に基づいて、ブイ３の周囲が荒天であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、荒天であるとは、無人飛行体２の飛行や着陸が妨げられる程の天候であることを指し、例えば波の大きさや風の強さ等について閾値が設定される。
【００８３】
ブイ３の周囲が荒天である場合、例えば波の大きさや風の強さ等が閾値を超える場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部３０は、ブイ３への接近を禁止する接近禁止指令を無人飛行体２に送信する（Ｓ３０３）。無人飛行体２は、接近禁止指令を受信すると、そのブイ３に近づかないように必要であればルートを変更する。
【００８４】
［探索終了処理］
無人飛行体２が複数ある場合に、通信装置４が探索終了指令を送信する際の処理について説明する。図１１は、通信装置４が実行する探索終了処理の手順例を示すフロー図である。
【００８５】
まず、通信装置４は、探索中の無人飛行体２を着陸させるブイ３を決定する（Ｓ４０１）。ここでは、例えば無人飛行体２に最も近いブイ３が、着陸対象のブイ３として決定される。
【００８６】
次に、通信装置４は、着陸対象として決定されたブイ３に別の無人飛行体２が待機中であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。別の無人飛行体２が待機中であるか否かは、例えば無人飛行体２とブイ３との関係を記述した動的に作成されるテーブルを参照することにより判定される。
【００８７】
別の無人飛行体２が待機中である場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、通信装置４は、その別の無人飛行体２への探索指令をブイ３を介して送信した上で（Ｓ４０３）、探索中の無人飛行体２に探索終了指令をブイ３を介して送信する（Ｓ４０４）。
【００８８】
これにより、探索中の無人飛行体２と、離着陸台３ｔで待機中の無人飛行体２とを円滑に入れ替えることが可能となる。
【符号の説明】
【００８９】
１  海上探索システム、２  無人飛行体、２ａ  アンテナ、２０  制御部、２１  プロペラ、２２  ＧＮＳＳ受信機、２３  無線通信部、２４  センサ群、２５  飛行制御部、２６  バッテリ、２６１  受電部、２６３  残量検出部、２７１  カメラ、２７２  カメラ、２８  モータ、２０１  位置検出部、２０２  画像送信部、２０３  指令受信部、２０４  近ブイ検出部、２０５  ルート設定部、２０６  画像認識部、３  ブイ、３ａ  アンテナ、３ｔ  離着陸台、３０  制御部、３１  ＧＮＳＳ受信機、３２  無線通信部、３３  無線通信部、３４  姿勢センサ、３５  推力制御部、３６  推力発生部、３６１  モータ、３６２  スクリュー、３７  発電部、３８  バッテリ、３９  充電部、３９２  送電部、３０１  画像転送部、３０２  指令転送部、３０３  位置検出部、３０４  位置送信部、３０５  姿勢検出部、３０６  姿勢送信部、３０７  状況検出部、３０８  接近禁止送信部、４  通信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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