(57)【要約】【課題】パイロットが乗っていない飛行機とパイロットの乗っている既存の飛行機が同じ航空管制で安全に運行するための、飛行機、その飛行システムおよび管制システムを提供する。【解決手段】機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部２と、被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報２ａおよび前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報３ａを受信する指示受信手段３と、被衝突物情報、指示情報および予め登録された変更条件３８に基づいて、予め設定された飛行経路情報４１の変更の要否を判断する判断手段４と、飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報４ａを航空管制に送信する判断送信手段５とを備えている、飛行機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空管制と通信可能で且つパイロットが乗っていない飛行機であって、
その飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、
その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信する指示受信手段と、
その指示受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、
その判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記航空管制に送信する判断送信手段とを備えている、飛行機。
【請求項２】
請求項１記載の飛行機であって、
前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、
前記音声信号を航空管制に応答する音声応答手段とを備えている、飛行機。
【請求項３】
請求項２記載の飛行機であって、
前記航空管制は、管制官の音声信号と共に、その音声信号を対応したテキストデータを含む情報を前記指示情報として送信するものである、飛行機。
【請求項４】
請求項１、２または３のいずれかに記載の飛行機であって、
前記変更条件は、
前記飛行経路情報より管制官による飛行指示を優先し、
前記飛行指示より被衝突物との衝突の回避を優先するものである、飛行機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の飛行機であって、
前記判断が要であるときに、要の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段を備えており、
その飛行経路情報を飛行機の飛行を支援する地上コントロール局および航空管制に前記判断送信手段で送信する、飛行機。
【請求項６】
請求項５記載の飛行機であって、
前記飛行機は、地上コントロール局から飛行の制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段を備えており、
前記制御命令情報の受信に基づいて、制御命令情報が優先して機体を制御する、飛行機。
【請求項７】
請求項６記載の飛行機であって、
乗員を乗せる機体であり、
前記地上コントロール局からの飛行制御時に、当該地上コントロール局で遠隔操作を行うパイロットの音声又は顔映像を前記乗員に提示する提示手段を当該機体内に備える、飛行機。
【請求項８】
請求項６記載の飛行機であって、
前記飛行機は、予め登録された機体異常条件に基づいて、前記機体の異常を検知する異常検知手段と、
その異常検知手段からの異常情報、前記航空管制による指示情報、前記判断手段からの判断情報を記録する記録部と、
前記異常情報、指示情報および判断情報を地上コントロール局に送信する記録送信手段とを備えている、飛行機。
【請求項９】
航空管制と通信可能で且つパイロットの乗っていない飛行機と、それらの飛行機と通信可能な地上コントロール局とからなる飛行システムであって、
前記地上コントロール局は、飛行を制御するための制御命令情報を送信する制御情報送信手段を備えており、
前記飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、
その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信する指示受信手段と、
その指示受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、
前記判断が要であるときに、要の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段と、
前記判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記地上コントロール局および前記航空管制に送信する判断送信手段と、
前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、
前記音声信号を応答するための音声応答手段と、
前記地上コントロール局からの制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段とを備えており、
前記飛行機は制御命令情報を受信すると、その制御命令情報を優先する、飛行システム。
【請求項１０】
航空管制と通信可能で且つパイロットの乗っていない飛行機の飛行制御方法であって、
その飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出するステップと、
検出した被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信するステップと、
受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断するステップと、
飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記航空管制に送信するステップとを含む、飛行制御方法。
【請求項１１】
航空管制に設けられる管制装置と、地上コントロール局と、それらの管制装置および地上コントロール局と通信可能で且つパイロットの乗っていない飛行機とからなる管制システムであって、
前記管制装置は、管制官の音声による飛行指示を音声信号として飛行機に送信しており、かつ、その音声信号を対応したテキストデータを含む指示情報に変換する指示変換手段と、
その指示情報を前記飛行機に送信する指示送信手段とを備え、
前記地上コントロール局は、飛行機の飛行を制御するための制御命令情報を送信する制御情報送信手段を備え、
前記飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、
その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記管制装置による指示情報を受信する受信手段と、
その受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、
前記判断が要であるときに、要の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段と、
前記判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記地上コントロール局および前記航空管制に送信する判断送信手段と、
前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、
前記音声信号を応答するための音声応答手段と、
前記地上コントロール局からの制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段とを備えており、
前記飛行機は制御命令情報を受信すると、その制御命令情報を優先する、管制システム。
【請求項１２】
前記判断手段は、機械学習により生成したモデルを用いて飛行経路情報の変更の要否を判定し、
前記モデルは、過去の管制官指示に基づく飛行履歴情報を教師データとして用いて生成されている、請求項１に記載の飛行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロットが乗っていない飛行機、その飛行システムおよび管制システムに関する。さらに詳しくは、自律して運転が可能な飛行機、その飛行システムおよび管制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばパイロットが乗っていない飛行機として、ドローンのような、人が乗ることができない構造で、自動操縦で飛行可能な無人航空機（ＵＡＶ）や、パイロットが地上で遠隔操縦を行う無操縦者航空機（ＲＰＡ）が利用可能となっている。
また、パイロットが乗っていない飛行機を飛行制御するシステムとして、無人飛行システム（ＵＡＳ）がある。このシステムは、例えば、飛行制御のための要員を必要とせず、自律的に制御を行うものであり、状況によっては地上側から遠隔で飛行制御できる。
【０００３】
特許文献１の航空機には、パイロットが乗っていない。この航空機は、自律的な飛行制御が行われており、その機体にレーダ、ビデオシステムなどのセンサが設けられ、他機の接近を確認している。そして、航空機には、地上管制局からコマンドが通信リンクを介して通信されている。この航空機は、それらセンサからのデータ、通信リンクからのコマンドを含む情報に基づき、飛行経路を導き出している。
特許文献２の管制用通信システムは、飛行機のパイロットと管制との送受信信号がデータリンク通信なら、音声をメッセージデータに変換して送受信する、というものである。
特許文献３の飛行場運航票管理システムのユーザインターフェース装置は、管制官同士の運航票の移管、飛行計画の確認・変更、並びにパイロットへの連絡を視覚的に伝達可能とするものである。例えばパイロットや管制官の発話内容は、管制側で音声認識により、テキスト情報に変換される。そして、他の管制官やパイロットへの情報のフィードバックとして、確定された運航票の情報が、音声、テキスト表示（視覚的）の一方または両方で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３１４８４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８２２００号公報
【特許文献３】特開平７−３１１８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、パイロットが乗っていない飛行機が運航される空域は、パイロットが乗っている既存の飛行機の空域といくらか隔てて設定される傾向にある。一方で、パイロットの乗っていない飛行機の普及は加速する傾向にあり、それらを同じ空域で運行できると空港施設の共有化などのメリットが生じる可能性が高い。
このために、航空管制に必要な事項について、これまで有人でしていたことを無人にすべく、自動化に置き換える必要がある。例えば、パイロットが目視で行っていた衝突判断、パイロットと管制官の発話によるコミュニケーション、緊急時の飛行機の操作などである。
しかしながら、単に自動化により無人にするだけでは、これらの有人で行っていた事項を完全に代替えすることにはならない。例えば、パイロットと管制官のコミュニケーション内容を聞いていた関係者への対応、緊急時の乗客への対応などである。
【０００６】
さらに例えば、無操縦者航空機においては、通常は、管制官からの指示は、地上局に伝達され、その地上局に配置された遠隔操作を行うパイロットに伝達される。そして、そのパイロットは一人で、一機の無操縦者航空機を遠隔操作する。
パイロットの乗っていない飛行機の普及は加速する傾向にあるが、緊急時に備えて、遠隔操作のできるパイロットが前記飛行機を見守る必要がある。しかし、一人一機を見守るのは効率が悪い。一方で、一人で複数の飛行機を見守るのは負担が大きくなる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、パイロットが乗っていない飛行機とパイロットの乗っている既存の飛行機が同じ航空管制で安全に運行するための、飛行機、その飛行システムおよび管制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】
【０００８】
（１）本発明の飛行機は、航空管制と通信可能なパイロットが乗っていない飛行機であって、その飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信する指示受信手段と、その指示受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、その判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記航空管制に送信する判断送信手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
・「被衝突物情報」とは、衝突検出部の出力値、それに基づく値からなり、例えば、被衝突物の位置に関する位置情報だけでなく、経時的な位置情報、経時的な位置情報の変化（速度）、その変化の量（加速度）などを含む概念である。
・「指示情報」とは、管制官からのどのように飛行するのかを指示する飛行指示を示す情報であり、例えば、飛行高度、速度、方向、到達時間、到達位置などからなり、それらに換算できる量を含む概念である。
・「飛行経路情報」とは、飛行機の経時的な位置情報、それに換算できる量を含む概念である。
・「判断情報」とは、指示情報に従うのかの要否に関する情報であり、それに対応する情報を含む概念である。例えば、指示情報と異なる飛行経路情報を送信することにより否を判断することなどを含む。
・「指示受信手段」とは、実施形態では工程Ｓ２が対応する。
・「判断手段」とは、実施形態で工程Ｓ３が対応する。
・「判断送信手段」とは、実施形態では工程Ｓ４が対応する。
【００１０】
（２）このような飛行機は、前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、前記音声信号を航空管制に応答する音声応答手段とを備えているのが好ましい。
・「音声変換手段」とは、実施形態では工程Ｓ６が対応する。
・「音声応答手段」とは、実施形態では工程Ｓ７が対応する。
【００１１】
（３）また前記航空管制は、管制官の音声信号と共に、その音声信号を対応したテキストデータを含む情報を前記指示情報として送信するものが好ましい。
【００１２】
（４）さらに前記変更条件は、前記飛行経路情報より管制官による飛行指示を優先し、前記飛行指示より被衝突物との衝突の回避を優先するのが好ましい。
【００１３】
（５）さらに前記判断が否であるときに、否の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段を備えており、その飛行経路情報を飛行機の飛行を支援する地上コントロール局および航空管制に前記判断送信手段で送信するのが好ましい。
・「飛行経路作成手段」とは、実施形態では工程Ｓ５が対応する。
【００１４】
（６）さらに前記飛行機は、地上コントロール局から飛行の制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段を備えており、前記制御命令情報の受信に基づいて、制御命令情報が優先して機体を制御するのが好ましい。
・制御命令情報とは、例えば具体的な速度、高度、方向の他、手動への切り替えの情報など手動制御に関するものである。
【００１５】
（７）さらに乗員を乗せる機体であり、前記地上コントロール局からの飛行制御時に、当該地上コントロール局で遠隔操作を行うパイロットの音声又は顔映像を前記乗員に提示する提示手段を当該機体内に備えるのが好ましい。
【００１６】
（８）さらに前記飛行機は、予め登録された機体異常条件に基づいて、前記機体の異常を検知する異常検知手段と、その異常検知手段からの異常情報、前記航空管制による指示情報、前記判断手段からの判断情報を記録する記録部と、前記異常情報、指示情報および判断情報を地上コントロール局に送信する記録送信手段とを備えているのが好ましい。
・「異常検知手段」とは、実施形態で工程Ｕ１が対応する。
・「記録送信手段」とは、実施形態では工程Ｕ３が対応する。
【００１７】
（９）本発明の飛行システムは、航空管制と通信可能なパイロットの乗っていない飛行機と、それらの飛行機と通信可能な地上コントロール局とからなる飛行システムであって、前記地上コントロール局は、飛行を制御するための制御命令情報を送信する制御情報送信手段を備えており、前記飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信する指示受信手段と、その指示受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、前記判断が否であるときに、否の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段と、前記判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記地上コントロール局および前記航空管制に送信する判断送信手段と、前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、前記音声信号を応答するための音声応答手段と、前記地上コントロール局からの制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段とを備えており、前記飛行機は制御命令情報を受信すると、その制御命令情報を優先するとを特徴としている。
・「制御命令情報」とは、地上コントロール局からのどのように飛行するのかを指示する飛行指示を示す情報であり、例えば、飛行高度、速度、方向、到達時間、到達位置などからなり、それらに換算できる量を含む概念である。
・「制御情報送信手段」とは、実施形態では工程Ｓ０が対応する。
・「制御情報受信手段」とは、実施形態では工程Ｓ１が対応する。
【００１８】
（１０）本発明の飛行制御方法は、航空管制と通信可能なパイロットの乗っていない飛行機の飛行制御方法であって、その飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出するステップと、検出した被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記航空管制による飛行指示に関連する指示情報を受信するステップと、受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断するステップと、飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記航空管制に送信するステップとを含むことを特徴としている。
【００１９】
（１１）本発明の管制システムは、航空管制に設けられる管制装置と、地上コントロール局と、それらの管制装置および地上コントロール局と通信可能なパイロットの乗っていない飛行機とからなる管制システムであって、前記管制装置は、管制官の音声による飛行指示を音声信号として飛行機に送信しており、かつ、その音声信号を対応したテキストデータを含む指示情報に変換する指示変換手段と、その指示情報を前記飛行機に送信する指示送信手段とを備え、前記地上コントロール局は、飛行機の飛行を制御するための制御命令情報を送信する制御情報送信手段を備え、前記飛行機は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部と、その衝突検出部から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報および前記管制装置による指示情報を受信する受信手段と、その受信手段で受信した前記被衝突物情報、前記指示情報および予め登録された変更条件に基づいて、予め設定された飛行経路情報の変更の要否を判断する判断手段と、前記判断が否であるときに、否の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段と、前記判断手段による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報を前記地上コントロール局および前記航空管制に送信する判断送信手段と、前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、前記音声信号を応答するための音声応答手段と、前記地上コントロール局からの制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段とを備えており、前記飛行機は制御命令情報を受信すると、その制御命令情報を優先することを特徴としている。
・「指示変換手段」とは、実施形態では工程Ｔ２が対応する。
・「指示送信手段」とは、実施形態では工程Ｔ３が対応する。
【００２０】
（１２）本発明の飛行機の判断手段は、機械学習により生成したモデルを用いて飛行経路情報の変更の要否を判定し、前記モデルは、過去の管制官指示に基づく飛行履歴情報を教師データとして用いて生成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
（１）（１０）本発明の飛行機および飛行制御方法は、航空管制からの指示情報および飛行機に設けられた衝突検知部からの被衝突物情報に基づいて、飛行経路情報を変更するかどうかを、飛行機自体が判断する。このため、パイロットが行っているような現場の状況を優先する判断ができる。また、指示情報に従うかどうかの要否を判断し、その結果を航空管制に送信するので、判断の処理が速く、航空管制側は飛行機の判断をすぐに知ることができ、次策を指示するなどの時間的な余裕を生む。
【００２２】
（２）（１１）このような飛行機および管制システムが、前記判断情報を対応する音声信号に変換する音声変換手段と、前記音声信号を航空管制に応答する音声応答手段とを備えている場合は、周囲を飛んでいる他の有人の飛行機（以後、パイロットが乗っている飛行機を示す）は、無人の飛行機（以後、パイロットが乗っていない飛行機を示す）がこれからどのように飛行するのかを知ることができる。このため、同じ空域を飛行している無人飛行機と有人飛行機の運行が、安全である。
【００２３】
（３）また前記航空管制は、管制官の音声信号と共に、その音声信号を対応したテキストデータを含む情報を前記指示情報として送信する場合は、他の有人の飛行機は無人飛行機が航空管制からどのような飛行指示を受けているのかを知ることができる。このため、同じ空域を飛行している無人飛行機と有人飛行機の運行が、一層安全である。
【００２４】
（４）さらに前記変更条件は、前記飛行経路情報より管制官による飛行指示を優先し、前記飛行指示より被衝突物との衝突の回避を優先する場合は、無人飛行機を安全に運行することができる。
【００２５】
（５）（９）（１１）さらに前記判断が否であるときに、否の判断情報として、新たな飛行経路情報を作成する飛行経路作成手段を備えており、その飛行経路情報を飛行機の飛行を支援する地上コントロール局および航空管制に前記判断送信手段で送信する場合は、飛行機自体が新たな飛行経路情報を作成するので、航空管制や地上コントロール局がそれらを作成する負担から逃れることができる。
とりわけ、複数の無人飛行機が飛行していると、航空管制や地上コントロール局の負担が軽減される効果が高い。
【００２６】
（６）（９）（１１）さらに前記飛行機は、地上コントロール局から飛行を制御に関する制御命令情報を受信する制御情報受信手段を備えており、前記制御命令情報の受信に基づいて、制御命令情報が優先して機体を制御する場合は、必要に応じて地上コントロール局から人間が飛行制御に介在できるので、無人飛行機をより一層安全に運行することができる。
【００２７】
（７）さらに前記飛行機は、乗員を乗せる機体であり、前記地上コントロール局からの飛行制御時に、当該地上コントロール局で遠隔操作を行うパイロットの音声又は顔映像を前記乗員に提示する提示手段を当該機体内に備える場合は、乗員を安心させ、緊急時に適切な対応を促すことができる。
【００２８】
（８）さらに前記飛行機および飛行システムは、予め登録された機体異常条件に基づいて、前記機体の異常を検知する異常検知手段と、その異常検知手段からの異常情報、前記航空管制による指示情報、前記判断手段からの判断情報を記録する記録部と、前記異常情報、指示情報および判断情報を地上コントロール局に送信する記録送信手段とを備えている場合は、地上コントロール局において、無人飛行機と送受信した情報を記録しているので、異常の状態を明確にすることができる。例えば、無人飛行機のフライトレコーダと内容を突き合わせることにより、より異常の状態を一層明確にすることができる。さらに例えば、フライトレコーダの記録すべき内容を地上コントロール局に送信し、記録しているので、飛行機が事故で海中深くに沈んでも確実に情報が残る。
【００２９】
（１２）本発明の飛行機の判断手段は、機械学習により生成したモデルを用いて飛行経路情報の変更の要否を判定し、前記モデルは、過去の管制官指示に基づく飛行履歴情報を教師データとして用いて生成されている。これにより、判断手段の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明の管制システムが用いられる様子を示す概略図である。
【図２】図２は管制システムの一実施形体を示す機能ブロック図である。
【図３】図３Ａは無人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４】図４Ａは管制装置のハードウェア構成の一例を示す概略図、図４Ｂは地上コントロール局のハードウェア構成の一例を示す概略図である。
【図５】図５は管制装置に用い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６】図６Ａは音声変換条件のデータベースのデータ構造を示す概略図、図６Ｂは指示把握データベースのデータ構造を示す概略図、図６Ｃは音声信号変換データベースのデータ構造を示す概略図である。
【図７】図７は無人飛行機に用い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８は履歴データべースのデータ構造を示す概略図である。
【図９】図９には図１の管制システムの他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１０】図１０は図１の管制システムのさらに他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は管制システムの無人飛行機１に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１２】図１２は本発明の飛行制御方法の一実施形態を示す概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［１．概略説明］
＜第１実施形態＞
（管制システム１）
図１は本発明の管制システムが用いられる様子を示す概略図である。図に示す管制システム１０は、航空管制１１に設けられる管制装置１２と、地上コントロール局１３と、それらの管制装置および地上コントロール局と通信可能な本発明の飛行機（以下、無人飛行機という）１とからなる。この無人飛行機１には操縦するためのパイロットが乗っていない。
なお、無人飛行機１と地上コントロール局１３とから、本発明の飛行システム２３（図２参照）が構成される。
【００３２】
（無人飛行機１、有人飛行機２０、その他の飛行機２１）
本発明の無人飛行機１は、操縦されるべき飛行機に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、地上トロール局１３から操縦者による遠隔操縦を受けるものである。そして、平時および緊急時等において管制官を含む航空管制１１から飛行指示を受ける。
無人飛行機１は、乗客（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のがよい。なお、無人飛行機１を気象情報の収集、地表の撮影などの何らかの調査や小型の荷物を載せる目的で使用するなら、上述したような乗客などを乗せるほどの構造を有していなくてもよい。
一方で、本実施形態における有人飛行機２０とは、操縦されるべき飛行機に操縦者が乗っている。その操縦者は管制官１４による音声あるいはデータリンク通信のテキストデータなどによって航空管制１１から飛行指示を受けている。
さらに、有人飛行機２０および無人飛行機１以外の飛行機は、その他の飛行機２１である。その他の飛行機２１は、無操縦者航空機、ドローンなどを含み、操縦されるべき飛行機に操縦者が乗っていないが、無人飛行機１と同じ空域を飛行している。その他の飛行機２１は、管制官を含む航空管制１１から飛行指示を受けているものと、そうでないものとがある。図の符号２２は無操縦者航空機の操縦者が操縦を行っている地上局である。
【００３３】
管制システム１０は、航空管制を受けている有人飛行機２０と、他の飛行機２１のうち航空管制を受けている飛行機（例えば無操縦者航空機）とが飛行している管制空域に、自律して航行できる無人飛行機１を安全に航空させるものである。一方で、緊急時には地上コントロール局１３を介して、その局に配置されている操縦者により、無人飛行機１は遠隔操縦される。
なお図１では、無人飛行機１、有人飛行機２０、その他の飛行機２１および地上局２２はそれぞれ１つ記載されているが、通常はそれぞれ複数である。
【００３４】
（通信回線など）
航空管制１１、地上コントロール局１３（および地上局２２）と、各飛行機との間の通信には、音声通信および／あるいはデータリンク通信が用いられる。音声通信とは、例えば、管制官とのやり取りの音声信号を無線周波数帯域に変調して行う通信である。データリンク通信とは、文字や記号などを電気信号に変換して送信するもので、例えばＣＰＤＬＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｐｉｌｏｔ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる。そのデータリンク通信には、インターネット回線を用いてもよい。
また航空管制１１と地上コントロール局１３（および地上局２２）との通信には、データリンク通信が用いられる。なお、緊急等の場合には音声通信を用いてもよい。
なお、上述のいずれの間の通信の場合において、その他の従来公知の通信手法を用いてもよい。
【００３５】
（センサ）
無人飛行機１は、例えば航空衝突防止システム（ＴＣＡＳ：Ｔｒａｆｆｉｃ  ａｎｄ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）および／または自動従属監視‐ブロードキャスト（ＡＤＳ−Ｂ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）システムを備えている。なお、有人飛行機２０が前記航空衝突防止システムを備えている場合は、無人飛行機１との間でデータリンク通信などを介して、互いの速度、位置、高度および／または予測されたコースなどを提供し合う。なお図示していないが、その他の飛行機２１において、前記航空衝突防止システムを備えていてもよい。
【００３６】
［２．各構成の詳細について］
（無人飛行機１）
図２は管制システム１０の一実施形体例を示す機能ブロック図である。図２には無人飛行機１が示されている。
無人飛行機１は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する衝突検出部２を備えている。衝突検出部２は、例えば、レーダ、レーザレーダ、ソナー、赤外線および／またはカメラ（ステレオカメラ）などを用いることができる。被衝突物としては、主に自機以外の飛行機であるが、鳥、鉄塔などの構造物、斜面、地面などでもよい。
【００３７】
また無人飛行機１は、衝突検出部２から被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報２ａおよび管制装置１２による指示情報３ａを受信する受信手段３を備えている。さらに受信手段３で受信した被衝突物情報２ａ、指示情報３ａおよび予め登録された変更条件３８に基づいて、予め設定された飛行経路情報４１の変更の要否を判断する判断手段４を備えている。
【００３８】
無人飛行機１は、新たな飛行経路情報４３ａを作成するための飛行経路作成手段４３と、判断手段４による飛行経路情報の変更の要否に関するデータを含む判断情報４ａを地上コントロール局１３および航空管制１１に送信する判断送信手段５とを備えている。
【００３９】
また無人飛行機１は、判断情報４ａを対応する音声信号１４ａに変換する音声変換手段６と、変換した音声信号１４ａを航空管制１１に応答する音声応答手段７とを備えている。
さらに地上コントロール局１３からの制御命令情報１５ａを受信する制御情報受信手段１５を備えている。そして、無人飛行機１は制御命令情報１５ａの受信に基づいて、自律的な制御から遠隔操縦の手動制御に切り替わる。
【００４０】
（管制装置１２）
管制装置１２は航空管制１１に設けられている。その管制装置１２は、管制官１４の音声による飛行指示を音声信号１４ｂとして送信している。
また管制装置１２は、その音声信号１４ｂを対応したテキストデータを含む指示情報３ａに変換する指示変換手段８と、その指示情報３ａを無人飛行機１に送信する送信する指示送信手段９とを備えている。
【００４１】
（地上コントロール局１３）
前記地上コントロール局１３は、無人飛行機１の飛行を制御するための制御命令情報１５ａを送信する制御情報送信手段１３ａを備えている。
【００４２】
［３．ハードウェア構成］
次に、図３を用いて無人飛行機１のハードウェア構成を説明する。
【００４３】
（無人飛行機１のハードウェア構成）
図３に示すように、この実施形態の無人飛行機１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、光を用いた記憶デバイス（例えば、ＤＶＤ）、あるいは磁気を用いた記憶デバイス、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。
またバスライン３６には衝突検知部２が接続されている。
さらに、不揮発性メモリ３１には、無人飛行機１に用いるプログラム３７、経路を変更の要否の条件である変更条件３８、予め設定された飛行経路情報４１、新たな飛行経路を作成するための条件（飛行経路作成条件）４３ｂ、さらにはＯＳ３９（オペレーティングシステム）が記録されている。なお予め設定された飛行経路情報４１には、経路が変更された新たな飛行経路情報４３ａを含む。
【００４４】
無人飛行機１に用いるプログラム３７、３７ｃは、管制装置１２からの飛行指示の要否を判断したりするなど無人飛行機１の運航を実現するためインストールされるプログラムである。その無人飛行機１に用いるプログラム３７、３７ｃは、ＯＳ３９の機能を利用して、協働して動作するものである。なお、ＯＳ３９と異なる別個のプログラムであってもよい。
無人飛行機１に用いるプログラム３７、３７ｃ、条件３８、４３ｂ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に記憶されており、ドライブ３４を介して、メモリ３１にインストールされる。なおメモリ３２にインストールされてもよい。
後述する異常情報１６ａ、指示情報３ａ、判断情報４ａ、飛行経路情報４１、４３ａは、全部あるいは一部が記録部（メモリ３１、３２）に記録される。
【００４５】
（管制装置１２のハードウェア構成）
次に、図４Ａを用いて管制装置１２のハードウェア構成を説明する。そのハードウェア構成は、前述の無人飛行機１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。
管制装置１２の不揮発性メモリ３１には、管制装置１２を運転するためのプログラム３７ａなどがインストールされている。
後述する音声をテキストデータに変更するための条件として用いられるデータベース４０（以下、音声変換ＤＢ）は、メモリ３１に記憶されている。なおメモリ３２に記憶されてもよい。
【００４６】
（地上コントロール局１３のハードウェア構成）
図４Ｂに、地上コントロール局１３のハードウェア構成を示す。そのハードウェア構成は、前述の無人飛行機１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。
地上コントロール局１３の不揮発性メモリ３１には、途上コントロール局１３を運転するためのプログラム３７ｂ、後述する学習部４５の機械学習のためのプログラムなどがインストールされている。
さらに異常情報１６ａ、指示情報３ａ、判断情報４ａ、飛行経路情報４１、４３ａ、条件３８、４３ｂの全部あるいは一部は、地上コントロール局１３の記録部（メモリ）３１またはメモリ３２に記録される。また機械学習に用いるための飛行履歴情報４９が格納された履歴データベース４６（以下、履歴ＤＢ）が記録されている。なお、それらの全部あるいは一部は、管制装置１２に記録してもよい。
【００４７】
（ハードウェア構成のその他の例）
上述した図３、図４Ａおよび図４Ｂに示したハードウェア構成では、図１に示す機能をＣＰＵ３０とプログラム３７（３７ａ、３７ｂ）を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、あるいは、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、異常情報１６ａ、指示情報３ａ、判断情報４ａ、飛行経路情報４１、４３ａ、条件３８、４３ｂおよび変換ＤＢ４０、４２の一部または全部を外部のサーバに記憶させてもよい。さらに、プログラム３７（３７ａ、３７ｂ）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。
【００４８】
［４．管制システム１０に用いるプログラム］
（管制装置１２が無人飛行機に飛行指示をする方法）
図５は、管制装置１２で用いられるプログラム３７ａ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管制装置１２が無人飛行機１に飛行の指示をする方法を説明する。
【００４９】
（Ｔ１）管制装置１２のＣＰＵ３０は、管制官１４（図２参照）の発話した音声による飛行指示をマイク装置などで取り込み、音声信号１４ｂとして、特定の周波数で送信する。
（Ｔ２）その工程Ｓ１の後に、あるいはほぼ同時に、収音された音声による飛行指示を対応したテキストデータを含む指示情報３ａに変換する。
（Ｔ３）次いで、変換された指示情報３ａを無人飛行機１に送信する。
【００５０】
（テキストデータへの変換、音声変換ＤＢ４０）
前記変換する方法は、例えば、管制官１４（図２参照）の音声を取り込み、音声信号１４ｂに変換する。音声信号１４ｂは周波数信号などである。その音声信号１４ｂを解析して、テキストデータに変換し、そのテキストデータを指示情報３ａとして送信する。これらは、従来から知られている方法である。
例えば、管制官が発した音声をマイク装置で取り込み、音声信号の波形に変換し、その音声信号波形から特徴となる量を取得する。その取得した特徴となる量に対して、予め登録された変換条件４０を参照して、テキストデータに変換する。
例えば、音声変換条件（以下、音声変換ＤＢ）４０は、変換すべき言語に対応する周波数特性をデータベース化したものである。管制官１４がよく用いる言葉が登録されている。なお、機械学習を用いて音声に対応するテキストデータに変換してもよい。
【００５１】
（音声変換ＤＢ４０のデータ構造）
図６Ａは音声変換ＤＢのデータ構造を示す概略図である。符号４０ａは管制官がよく用いる言葉である。図では文字列が記載されているが、テキストデータが格納されている。符号４０ｂは対応する周波数特性である。図では連番で記載されているが、対応する周波数特性がリンクし、格納されている。
なお音声変換ＤＢ４０として、変換すべき言語の一語一語に対応する周波数特性をデータベース化したり、単語、いいまわし毎に対応する周波数特性をそれぞれデータベース化してもよい。
【００５２】
（無人飛行機１の自律運転／遠隔操作の方法）
図７は、無人飛行機１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無人飛行機１（図２参照）が飛行指示の要否を判断する方法を説明する。
【００５３】
（自律運転）
準備段階として、ＣＰＵ３０（図３参照）は、衝突検知部２（図２参照）からの被衝突物情報２ａを所定のタイミングあるいはリアルタイムで取得する。
（Ｓ１）地上コントロール局１３からの制御命令情報の受信（取得）の有無を確認する。制御命令情報１５ａを取得していない場合、自律運転の工程Ｓ２へ進む。なお取得している場合は工程Ｓ８に進む。その説明は後述する。
（Ｓ２）航空管制１１からの指示情報３ａを確認する。航空管制１１からの指示情報３ａを受信すると、工程Ｓ３に進む。受信しない場合は、再び工程Ｓ１に戻る。
【００５４】
（Ｓ３）直近の（あるいは指示情報を受信後の）被衝突物情報２ａ、指示情報３ａ、変更条件３８に基づいて、予め登録された飛行経路情報４１を変更するのかの要否を判断する。
【００５５】
工程Ｓ３において、まず指示情報３ａからテキストデータによる指示を受けると、指示把握データベース（以下、指示把握ＤＢ）４１（図６Ｂ）を参照し、そのテキストデータに対応する少なくとも自機が衝突を確認すべき方向を把握する。
図６Ｂは指示把握ＤＢ４１のデータ構造を示す概略図である。符号４１ａは指示情報からもたらされたテキストデータである。図では文字列が記載されているが、テキストデータが格納されている。符号４１ｂはテキストデータに対応した確認すべき方向である。
【００５６】
一例を挙げると、テキストデータが「高度を上げよ」なら、対応する確認すべき方向は、「鉛直方向に対して自機の斜め上前方（約４５°）」である。
次いで、例えば、
「高度を下げよ」なら、「鉛直方向に対して自機の斜め下前方（約４５°）」であり、
「右に旋回せよ」なら、「平面視で進行方向に対して自機の斜め右前方（約４５°）の方向」であり、
「左に旋回せよ」なら、「平面視で進行方向に対して自機の斜め左前方（約４５°）の方向」である。
【００５７】
その他、増速せよ、減速せよ、さらには無人飛行機１がホバリングできる場合、その場所でホバリングせよ、といった指示もある。
【００５８】
（変更条件３８）
変更条件３８としては、例えば、下記の条件（１）、（２）の少なくとも一方を満たす場合に、否の判断、すなわち飛行経路を変更しない、の判断をする。
【００５９】
（条件１）：「確認すべき方向で、自機から所定の範囲内に衝突検出部２が検出した被衝突物が存在する。」
所定の範囲とは、例えば、機体の中央付近から確認すべき方向に軸芯を延ばし、頂点を機体側に向け、底部を外側に向けた略円錐状の範囲であり、その円錐形状の高さ（機体からの距離）が約１０００ｍで、底部の直径が約２００ｍの範囲の空間である。
【００６０】
（条件２）：「指示情報３ａに基づいて算出される、無人飛行機１のおおよその到達予定位置および到達予定時刻と、被衝突物の予想位置および予想時刻を算出し、それらが所定の範囲内にある。」
被衝突物は衝突検知部２で検知したもの、さらには無人飛行機１が航空衝突防止システム（ＴＣＡＳ）および／または自動従属監視‐ブロードキャスト（ＡＤＳ−Ｂ）システム、航空管制から得て、把握しているものを含む。
所定の範囲内とは、例えば、到達予定時刻の前後５分以内の時間で特定された、到達予定位置を中心とした半径２００ｍの球の内部空間である。
【００６１】
その他、例えば、上述の条件（１）、（２）を満足するか確認する前あるいは後に、後述する機械学習から得られた学習済みモデル３７ｃを用いて要否を判断してもよい。
【００６２】
（Ｓ４）要否の判断情報４ａを管制装置１２に送信する。
【００６３】
（Ｓ５）飛行経路の変更を要する場合、飛行経路作成条件４３ｂ（図２参照）に基づいて飛行経路を変更する。
飛行経路作成条件４３ｂとしては、前述の条件（１）および／または条件（２）を満たさないこと。その上で、次の条件を満たすことである。
（条件３）飛行経路情報４３と異なる経路である。
なお、新たに飛行経路情報４３ａが作成されると、次回からは、その新たな飛行経路情報４３ａに基づいて、変更の要否が判断される。
【００６４】
（Ｓ６）さらに判断情報を対応する音声信号１４ａに変換する。この実施形態では変換は音声信号変換データベース４２（以下、信号変換ＤＢという（図３参照））に基づいて行う。
【００６５】
（信号変換ＤＢ４２のデータ構造）
図６Ｃは信号変換ＤＢ４２のデータ構造の例を示す。符号４２ａは要否の判断である。新たな飛行経路情報４３ａを作成した場合は、無人飛行機１がどのように行動するのかテキストデータで記載されている。図では文字列が記載されているが、テキストデータが格納されている。符号４２ｂはテキストデータに対応した音声信号を示す番号が記載されている。
【００６６】
（Ｓ７）得られた音声信号１４ａ（図２参照）を送信する。
【００６７】
（演算方式）
前記データベースおよび条件に代えて、それらに必要とされる情報を入力し、対応する情報を出力する関数ないし数式を用い、演算で求めるようにしてもよい。その数式等はメモリ３１、３２に記憶しておく。なお、演算方式とデータテーブル方式（条件方式）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（条件）から取得してもよい。
【００６８】
（優先順位）
また、上述した自立運転を行う前提として、被衝突物情報２ａ、指示情報３ａ、変更条件３８によらず、例えば航空衝突防止システム（ＴＣＡＳ）および／または自動従属監視‐ブロードキャスト（ＡＤＳ−Ｂ）システムから警告を受けた場合、ＣＰＵ３０は無人飛行機１に衝突を回避する行動をとらせる。
さらに、衝突検知部からの被衝突物情報に基づいて、上述の条件（１）および／または（２）を満たす場合には、ＴＣＡＳおよびＡＤＳ−Ｂに優先して、衝突を回避する行動をとる。
さらになお本実施形態では、制御命令情報１５ａの受信による手動制御（Ｓ１、Ｓ８参照）は、上記衝突防止より優先されている。なお衝突防止を優先してもよい。
【００６９】
（手動運転）
図７に戻って、
（Ｓ１）ＣＰＵ３０は、地上コントロール局１３（図２参照）からの制御命令情報１５ａの取得を確認する。
前記取得の確認は、機体を制御する具体的な制御命令情報の取得の他、手動にするためのスイッチを遠隔操縦者１７（図１参照）が切り替えたことの情報でもよい。
（Ｓ８）取得を確認すると、制御命令情報１５ａ（図２参照）により飛行制御される。すなわち無人飛行機１は、地上コントロール局１３に配置された操縦者１７により遠隔操縦される。
【００７０】
遠隔操縦者１７による手動のＯＦＦ（あるいは自律運転への切り替え）により、手動運転は終了する。
なお自動運転の途中（Ｓ２〜Ｓ８）で、制御命令情報が確認された場合は、手動運転による制御が優先される。
【００７１】
［５．他の実施形態］
次に、本発明の管制システムの他の実施形態（変形例を含む）を説明する。これらの実施形態は、前述した管制システム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。
【００７２】
＜変形例１＞
前述の第１実施形態では無人飛行機１は、指示情報３ａとしてテキストデータを受信していたが、管制官とのやり取りを、例えばＣＰＤＬＣと呼ばれるデータリンク通信で行ってもよい。その場合の指示把握ＤＢ４１は、テキストデータ以外の情報、例えばＣＰＤＬＣに対応した情報を参照にできるようにしてもよい。
【００７３】
＜変形例２＞
前述の第１実施形態では無人飛行機１は、判断情報４ａを音声信号にして送信していたが、本変形例では送信しない。あるいは、予め設定された重要なメッセージを送信するようにしてもよい。
【００７４】
＜変形例３＞
前記変形例１、２について、前述の第１実施形態と同様に、飛行経路情報４１よりも管制官１４による飛行指示（指示情報３ａ）を優先し、その指示情報３ａよりも被衝突物との衝突の回避を優先する。
【００７５】
＜第２実施形態＞
図９には管制システムの第２実施形態の概略を示している。図９に示す管制システム１８の無人飛行機１は乗員を乗せる機体であり、かつ、地上コントロール局１３からの飛行制御時に、地上コントロール局で遠隔操作を行う遠隔操縦者１７の音声又は顔映像を前記乗員に提示する提示部２５を無人飛行機１内に備えている。
その提示部２５はディスプレイやスピーカで構成されている。また地上コントロール局１３には、遠隔操縦者を写すためのカメラ、音声を取り込むためのマイクなどの画像・音声取得部２６が設けられている。これらの通信は、例えばデータリンク通信で行われる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
さらに図１０には、管制システムの第３実施形態の概略を示している。図１０に示す管制システム１９の無人飛行機１は、予め登録された機体異常条件２７ａに基づいて、機体の異常を検知する異常検知手段２７と、その異常検知手段からの異常情報２７ｂ、指示情報３ａ、判断情報４ａを記録する記録部（メモリと、異常情報、指示情報および判断情報を地上コントロール局１３に送信する記録送信手段２８とを備えている。
【００７７】
（プログラム２９）
図１１は、管制システム１９（図１０参照）の無人飛行機１に用いられるプログラム２９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無人飛行機１が異常を送信する方法を説明する。
（Ｕ１）ＣＰＵ３０は、予め登録された機体異常条件２７ａ（図１０参照）に基づいて、機体の異常を検知する。
（Ｕ２）異常を検知すると、異常情報２７ｂ、指示情報３ａ、判断情報４ａを記録部（メモリ３１あるいはメモリ３２）に記録する。
（Ｕ３）次いで、異常情報２７ｂ、指示情報３ａおよび判断情報４ａを地上コントロール局１３に送信する。そして地上コントロール局１３はメモリ３１あるいはメモリ３２に記憶する。
【００７８】
＜第４実施形態＞
（機械学習）
ここから機械学習について説明する。機械学習の手法としては、例えば、「教師あり学習」、「教師なし学習」および「強化学習」がある。さらに、これらの手法を実現するうえで、特徴量そのものの抽出を学習する、「深層学習(ディープラーニング」と呼ばれる手法がある。
【００７９】
本実施形態では、ＣＰＵ（図３参照）を用いたが、例えばＧＰＵ等を適用すると、より高速処理が可能になる。
【００８０】
「教師あり学習」とは、教師データ、すなわち、ある入力と結果のデータの組を大量に与えることで、それらのデータセットにある特徴を学習し、入力から結果を推定するモデルを帰納的に獲得するものである。
【００８１】
また「教師なし学習」とは、入力データのみを大量に与えることで、入力データがどのような分布をしているか学習し、対応する教師出力データを与えなくても、入力データに対して圧縮・分類・整形等を行う装置で学習する手法である。例えば、それらのデータセットにある特徴を、似た者どうしにクラスタリングすること等ができる。この結果を使って、何らかの基準を設けてそれを最適化するような出力の割り当てを行うことにより、出力の予測を実現することできる。
【００８２】
また「強化学習」とは、例えば、環境の状態を観測し、行動を決定し、行動に対する報酬を最大にするように学習する、というものである。環境は、何らかの規則に従って変化し、さらに自分の行動が環境に変化を与えることもある。行動するたびに報酬が帰ってくる。最大化したいのは、将来にわたっての報酬の合計である。行動が引き起こす結果を全く知らない、または、不完全にしか知らない状態から学習はスタートする。すなわち、試行錯誤しながら最適な行動を探索する。なお、「教師あり学習」や「逆強化学習」した状態を初期状態として、良いスタート地点から学習をスタートさせてもよい。
【００８３】
以下に、例として、教師あり学習の場合で説明をするが、教師あり学習に限定されるものではない。
【００８４】
（学習部４５）
ここから機械学習（教師あり）により、判断手段４による飛行経路情報４１の変更の要否の判断の精度を向上させるための学習部４５について、説明する。
本実施形態において、学習部４５は、例えば、地上コントロール局１３のサーバに設けられている（図１０の二点鎖線参照）。学習部４５は飛行経路情報４１の変更を要とする要モデルと、変更を不要とする不要モデルを作成するために用いられる。要モデルは、飛行経路情報４１の変更を行うことが正しかった飛行履歴情報４９（図４Ｂ参照）を学習することで生成される。また、不要モデルは、飛行経路情報の変更を行うことが誤りだった飛行履歴情報を学習することで生成される。それらの飛行履歴情報４９は履歴ＤＢ４６に記録されている。
【００８５】
（履歴ＤＢ４６のデータ構造）
図８は履歴ＤＢ４６のデータ構造の例を示す。符号４６ａは判断手段の要否の判断の履歴、符号４６ｂは要否の妥当性に関する情報の履歴、符号４６ｃは指示情報の履歴、符号４６ｄは被衝突物情報の履歴、符号４６ｅは自機能力情報、符号４６ｆは飛行状況の履歴および符号４６ｇは気象情報の履歴である。
【００８６】
「判断手段の要否の判断の履歴４６ａ」とは、判断情報４ａの履歴であり、それに換算できる量を含む概念である。
「判断の妥当性に関する情報の履歴４６ｂ」とは、判断情報に紐付けされた判断が正しいのか否かの情報であり、例えば管制官や他機のパイロットが危険とみなしたのか否かの情報などを含む履歴であり、それらに換算できる量を含む概念である。判断の妥当性に関する情報は、
「指示情報の履歴４６ｃ」とは、判断情報に紐付けされた指示情報３ａの履歴であり、それに換算できる量を含む概念である。
「被衝突物情報の履歴４６ｄ」とは、判断情報に紐付けされた被衝突物情報２ａの履歴であり、それに換算できる量を含む概念である。
「自機能力情報４６ｅ」とは、自機の飛行高度、旋回半径など、自機の飛行能力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。
「飛行状況」とは、飛行高度、飛行速度、日時、飛行時間、燃料の残量および機体重量など飛行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。
「飛行状況の履歴４６ｆ」とは、判断情報に紐付けされた過去の飛行状況の関する情報の履歴であり、それらに換算できる量を含む概念である。
「気象情報」とは、気象予報事業者などによって提供され、実測の気象情報及び将来の気象情報の予報を含む。例えば、日時、場所、温度、湿度、風速、風向、竜巻に関する情報、台風に関する情報、高潮に関する情報、地震に関する情報など気象予報事業者などによって提供される情報である。
「気象情報の履歴４６ｇ」とは、判断情報に紐付けされた過去の気象情報に関する情報の履歴であり、それに換算できる量を含む概念である。
【００８７】
図２に示す判断手段４は、予め作成されたモデルを用いて、管制官の指示に対する飛行経路情報の変更の要否について評価判定を行う。ＣＰＵはプログラム３７ｃ（図３参照）に従って、判断手段４が行うべき評価判定処理を実行する。
プログラム３７ｃに入力される情報は、例えば被衝突物情報２ａ、指示情報３ａ、気象情報４７、飛行状況４８、自機能力情報４６ｅである、飛行状況４８、気象情報４７は受信手段３により取得される（図２の二点鎖線参照）。自機能力情報は４６ｅは飛行機のメモリ３１、３２に予め登録されている。
飛行機１がプログラム３７ｃに従って飛行している間も、飛行履歴情報４９は履歴ＤＢ４６に蓄積されていく。その蓄積された情報に基づき学習部４５は一層精度の高い学習済みモデルを作成する。判断手段４のプログラム３７ｃは、新たな学習モデルに定期的に更新される。
【００８８】
［６．飛行制御方法］
図１２に本発明の飛行制御方法２４を示す。この飛行制御方法は、無人飛行機１（図１参照）が自律的に飛行を制御する方法である。
（Ｖ１）まず、無人飛行機１は、機体周囲に存在する被衝突物を非接触で検出する。
（Ｖ２）次いで、検出した被衝突物の位置情報を含む被衝突物情報２ａおよび航空管制１１による飛行指示に関連する指示情報３ａを受信する。
（Ｖ３）受信した被衝突物情報２ａ、指示情報３ａおよび予め登録された経路変更条件３８に基づいて、予め設定された飛行経路情報４１の変更の要否を判断する。
（Ｖ４）飛行経路情報４１の変更の要否に関するデータを含む判断情報４ａを航空管制１１に送信する。
【００８９】
［７．その他］
前述した各データテーブルにおける範囲は、適宜に変更することができる。
また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。
また、自律して航行するとは、飛行指示を受けて、それに従うかどうかを判断することを少なくとも含む。その判断は要否以外に、何も応答をしないことで否と判断したり、異なる飛行経路で飛行したりすること等で要を判断することを含む。例えば、判断が要であるときに、飛行経路作成条件４３ｂに基づいて新たに作成された飛行経路情報４３ａを要の判断情報４ａとしてもよい。
なお、地上コントロール局のプログラム３７ｂ（図７参照）は、制御命令情報１５ａを送信する。また遠隔操縦者１７の画像などのデータを無人飛行機１に送信する。
なお判断手段４は、履歴ＤＢ４６のデータに基づいて、変更する飛行経路情報を選択してもよい。
なお飛行機１に学習部４５を設けても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１  無人飛行機
２  衝突検出部
２ａ  被衝突部情報
３  受信手段
３ａ  指示情報
４  判断手段
４ａ  判断情報
５  判断送信手段
６  音声変換手段
７  音声応答手段
８  指示変換手段
９  指示送信手段
１０  管制システム
１１  航空管制
１２  管制装置
１３  地上コントロール局
１３ａ  制御情報送信手段
１４  管制官
１４ａ  音声信号（無人飛行機）
１４ｂ  音声信号（管制官）
１５  制御情報受信手段
１５ａ  制御命令情報
１６  制御命令送信手段
１７  遠隔操縦者
１８  管制システム（第２実施形態）
１９  管制システム（第３実施形態）
２０  有人飛行機
２１  他の飛行機
２２  地上局
２３  飛行システム
２４  飛行制御方法
２５  提示部
２６  画像・音声取得部
２７  異常検知手段
２７ａ  機体異常条件
２８  記録送信手段
２９  プログラム
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（無人飛行機）
３７ａ  プログラム（管制装置）
３７ｂ  プログラム（地上コントロール局）
３７ｃ  プログラム（学習部）
３８  変更条件（経路変更の要否）
３９  ＯＳ
４０  音声変換データベース（音声変換ＤＢ）
４１  指示把握データベース（指示把握ＤＢ）
４２  音声信号変換データベース（信号変換ＤＢ）
４３  飛行経路作成手段
４３ａ  新たな飛行経路情報
４３ｂ  飛行経路作成条件
４４  飛行経路情報
４４ａ  新たな飛行経路情報
４５  学習部
４６  履歴データベース（履歴ＤＢ）
４６ａ  判断手段の要否の判断の履歴
４６ｂ  要否の妥当性に関する情報の履歴
４６ｃ  指示情報の履歴
４６ｄ  被衝突物情報の履歴
４６ｅ  自機能力情報
４６ｆ  飛行状況の履歴
４６ｇ  気象情報の履歴
４７  気象情報
４８  飛行状況
４９  飛行履歴情報
【図１】
2020071724.tif 000003
【図２】
2020071724.tif 000004
【図３】
2020071724.tif 000005
【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】
2020071724.tif 000011
【図１０】
2020071724.tif 000012
【図１１】
2020071724.tif 000013
【図１２】
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