(57)【要約】  無人航空機は、複数の領域を記憶する記憶部と、複数の領域の中から優先度が最も高い候補を無人航空機の目的地として選択する選択部と、選択された目的地への経路が無人航空機の飛行に適していないと判定された場合、選択部で選択されている目的地を、次に優先度の高い候補に変更する変更部とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の領域を記憶する記憶部と、
前記複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択部と、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記選択部で選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部と
を有する、無人航空機。
【請求項２】
前記複数の領域には、優先度がそれぞれ付与されている、請求項１に記載の無人航空機。
【請求項３】
前記領域の優先度を変更する変更指示を受信する受信部をさらに有し、
前記記憶部に記憶されている前記領域の優先度は、前記変更指示に従って変更される、請求項２に記載の無人航空機。
【請求項４】
前記変更部は、前記選択部で選択されている前記目的地を、前記変更指示に従って優先度が変更された領域と優先度が変更されていない領域との中から優先度が最も高い領域を前記目的地に変更する、請求項３に記載の無人航空機。
【請求項５】
前記変更部は、前記変更指示に従って優先度が変更された領域と、目的地として選択されたことがない領域との中から優先度が最も高い領域を前記目的地に変更する、請求項３に記載の無人航空機。
【請求項６】
前記変更部は、選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合に、前記優先度が変更された領域を含む領域を用いて前記変更を行う、請求項３から５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項７】
前記変更部は、前記受信部で前記変更指示を受信した場合、前記判定に関わらず前記変更を行う、請求項３から６のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項８】
選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定部をさらに有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項９】
前記判定部は、選択された前記目的地への経路を評価し、評価した結果に基づいて判定を行う、請求項８に記載の無人航空機。
【請求項１０】
前記評価は、前記経路に影響を及ぼす複数の評価項目に基づいて行われる、請求項９に記載の無人航空機。
【請求項１１】
前記複数の評価項目のうちの少なくとも１つの評価項目において予め設定された状態に前記無人航空機があると評価された場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１２】
前記複数の評価項目を数値化した値のうちの少なくとも１つの評価項目の値が所定の閾値を超えている場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１３】
前記複数の評価項目を数値化したそれぞれの値を合計した値が所定の閾値を超えている場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１４】
前記複数の評価項目は、互いに関連する項目を含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１５】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、他の評価項目と関連しない値である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１６】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、風速である、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１７】
前記無人航空機は風速計を有し、
前記風速は、前記風速計によって測定される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項１８】
前記無人航空機は、慣性計測装置を有し、
前記風速は、前記慣性計測装置によって計測された前記無人航空機の位置と、予測された位置との差に基づいて算出される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項１９】
前記風速は、前記無人航空機の外部の装置から取得される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項２０】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、前記経路に存在する障害物が前記経路に影響を及ぼす程度を示す値である、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２１】
前記障害物が検知された場合に、前記値は前記障害物が検知される前の値よりも高くなる、請求項２０に記載の無人航空機。
【請求項２２】
前記障害物の検知が一定時間続く場合に、前記値は前記障害物が検知される前の値よりも高くなる、請求項２０に記載の無人航空機。
【請求項２３】
前記無人航空機は、超音波センサを有し、
前記障害物の検知は、前記超音波センサを用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２４】
前記無人航空機は、レーザーの送信器と受信器とを有し、
前記障害物の検知は、前記レーザーを用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２５】
前記無人航空機は、複数の撮像部を有し、
前記障害物の検知は、前記複数の撮像部で撮像された、視差を有する画像を用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２６】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、バッテリー残量を示す値である、請求項１０から２５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２７】
前記目的地は、荷物の配達先であり、前記領域は、前記荷物の配達先の領域である、請求項１から２６のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２８】
前記記憶部は、外部の装置から送られる情報に基づいて、前記複数の領域を記憶する、請求項１から２７のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２９】
前記記憶部は、前記無人航空機から取り外し可能である、請求項１から２８のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項３０】
前記変更部は、次に優先度の高い候補がない場合、前記選択されている領域以外で目的地を変更する、請求項１から２８のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項３１】
前記選択されている領域以外に変更される目的地は、前記無人航空機が出発した地点または前記無人航空機が飛行している最寄の地点である、請求項３０に記載の無人航空機。
【請求項３２】
無人航空機の配達先の複数の領域を前記無人航空機に送信する送信装置と、
前記送信装置によって送信された前記配達先の複数の領域を記憶する記憶部と、
前記複数の領域の中から優先度が最も高い領域を前記無人航空機の目的地として選択する選択部と、
選択された前記目的地への経路が前記無人航空機の飛行に適していないと判定された場合、前記選択部で選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部と
を備える前記無人航空機と
を有する配達システム。
【請求項３３】
目的地の複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記選択ステップで選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更ステップと
を有する、無人航空機の制御方法。
【請求項３４】
目的地の複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記選択ステップで選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更ステップと
をコンピュータに実行させる、無人航空機を制御するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機に関する。より詳細には、荷物を受取人に配達するシステムに用いられる無人航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned aerial vehicle）を用いて配達を行う技術が提案されている。具体的には、離陸地点においてＵＡＶに荷物を搭載し、配達先である目的地までＵＡＶを自動飛行させる。ＵＡＶは目的地に到着すると荷物を降す。そして、受取人は、ＵＡＶが降ろしたその荷物を受け取るという技術である。【０００３】
一般的に、ＵＡＶは、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）と呼ばれる測位衛星システムを用いて目的地を認識したり、目的地までの経路を認識したりする。非特許文献１では、目的地（着陸地点）を明確にするために、マーカーを目的地に設置し、ＵＡＶが搭載しているカメラを用いてそのマーカーを検出する技術が開示されている。【０００４】
特許文献１には、ＵＡＶが目的地に到着するまでの間に障害物を視覚的に検知したり未知の航空機を音響的に検出したりした場合に、これらを回避するように飛行経路を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“Ａｍａｚｏｎ  Ｐｒｉｍｅ  Ａｉｒ”、[online]、[平成２８年５月１７日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.amazon.com/b?node=8037720011＞
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術は、ＵＡＶを如何にして所望とする目的地に到達させるかに主眼を置いた技術であり、ＵＡＶが目的地に到達することが現実的には困難である場合については何ら考慮がなされていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態は、無人航空機とすることができる。無人航空機は、複数の領域を記憶する記憶部と、複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択部と、選択された目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、選択部で選択されている目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部とを有するものとすることができる。【０００９】
本発明の一実施形態によれば、選択された目的地への経路が飛行に適していない場合に、次に優先度の高い領域に目的地を変更することができる。かかる構成によれば、無人飛行機が目的地に到達することが現実的に困難である場合に、別の目的地に向けて飛行をすることができる。【００１０】
本発明の一実施形態においては、複数の領域には、優先度がそれぞれ付与されていてもよい。【００１１】
本発明の一実施形態においては、領域の優先度を変更する変更指示を受信する受信部をさらに有し、記憶部に記憶されている領域の優先度は、変更指示に従って変更されてもよい。【００１２】
本発明の一実施形態によれば、領域の優先度を変更することができる。かかる構成によれば、ユーザの利便性を向上させることができる。【００１３】
本発明の一実施形態においては、変更部は、選択部で選択されている目的地を、変更指示に従って優先度が変更された領域と優先度が変更されていない領域との中から優先度が最も高い領域を目的地に変更してもよい。【００１４】
本発明の一実施形態によれば、変更部が変更指示に従って優先度が変更された領域と優先度が変更されていない領域との中から優先度が最も高い領域を目的地に変更する。したがって、現在の目的地よりも優先度が高い領域に変更する変更指示を受信した場合、その変更指示を受けた優先度の高い領域に目的地を変更することができる。【００１５】
本発明の一実施形態においては、変更部は、変更指示に従って優先度が変更された領域と、目的地として選択されたことがない領域との中から優先度が最も高い領域を目的地に変更してもよい。【００１６】
本発明の一実施形態においては、既に領域として選択された目的地を除く領域の中から優先度が高い領域を目的地に変更することができる。【００１７】
本発明の一実施形態においては、変更部は、選択された目的地への経路が無人航空機の飛行に適していないと判定された場合に、優先度が変更された領域を含む領域を用いて変更を行ってもよい。【００１８】
本発明の一実施形態によれば、変更部は、受信部で変更指示を受信した場合であっても、経路が飛行に適していると判定されている間は、目的地の変更をしないように制御することができる。【００１９】
本発明の一実施形態においては、変更部は、受信部で変更指示を受信した場合、判定に関わらず変更を行ってもよい。【００２０】
本発明の一実施形態によれば、変更部は、受信部で変更指示を受信した場合、経路が飛行に適していないと判定されていなくても速やかに目的地の変更をすることができる。【００２１】
本発明の一実施形態においては、選択された目的地への経路が無人航空機の飛行に適しているかを判定する判定部をさらに有してもよい。【００２２】
本発明の一実施形態においては、判定部は、選択された目的地への経路を評価し、評価した結果に基づいて判定を行ってもよい。【００２３】
本発明の一実施形態においては、評価は、経路に影響を及ぼす複数の評価項目に基づいて行われもよい。【００２４】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目のうちの少なくとも１つの評価項目において予め設定された状態に前記無人航空機があると評価された場合、判定部は、経路が飛行に適していないと判定してもよい。【００２５】
本発明の一実施形態によれば、複数の評価項目のうちの少なくとも１つの評価項目において予め設定された状態に前記無人航空機があると評価された場合、経路が飛行に適していないと判定される。かかる構成によれば、より安全面を重視した運用をすることができる。【００２６】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目を数値化した値のうちの少なくとも１つの評価項目の値が所定の閾値を超えている場合、判定部は、経路が無人航空機の飛行に適していないと判定してもよい。【００２７】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目を数値化したそれぞれの値を合計した値が所定の閾値を超えている場合、判定部は、経路が無人航空機の飛行に適していないと判定してもよい。【００２８】
本発明の一実施形態によれば、複数の評価項目を数値化したそれぞれの値を合計した値が所定の閾値を超えている場合、判定部は、経路が無人航空機の飛行に適していないと判定する。かかる構成によれば、複合的な要素を考慮した評価を行うことができる。【００２９】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目は、互いに関連する項目を含んでもよい。【００３０】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目の少なくとも１つは、他の評価項目と関連しない値であってもよい。【００３１】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目の少なくとも１つは、風速であってもよい。【００３２】
本発明の一実施形態においては、評価項目の１つとして風速を用いることができる。かかる構成によれば、経路が強風状態である場合には別の領域に目的地を変更することができる。【００３３】
本発明の一実施形態においては、無人航空機は風速計を有し、風速は、風速計によって測定されてもよい。【００３４】
本発明の一実施形態においては、無人航空機は、慣性計測装置を有し、風速は、慣性計測装置によって計測された無人航空機の位置と、予測された位置との差に基づいて算出されてもよい。【００３５】
本発明の一実施形態においては、風速は、無人航空機の外部の装置から取得されてもよい。【００３６】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目の少なくとも１つは、経路に存在する障害物が経路に影響を及ぼす程度を示す値であってもよい。【００３７】
本発明の一実施形態においては、評価項目の１つとして、経路に存在する障害物が経路に影響を及ぼす程度を示す値を用いることができる。かかる構成によれば、経路に障害物が検知された場合には別の領域に目的地を変更することができる。【００３８】
本発明の一実施形態においては、障害物が検知された場合に、値は障害物が検知される前の値よりも高くなってもよい。【００３９】
本発明の一実施形態においては、障害物の検知が一定時間続く場合に、値は障害物が検知される前の値よりも高くなってもよい。【００４０】
本発明の一実施形態においては、無人航空機は、超音波センサを有し、障害物の検知は、超音波センサを用いて行われてもよい。【００４１】
本発明の一実施形態においては、無人航空機は、レーザーの送信器と受信器とを有し、障害物の検知は、レーザーを用いて行われてもよい。【００４２】
本発明の一実施形態においては、無人航空機は、複数の撮像部を有し、障害物の検知は、複数の撮像部で撮像された、視差を有する画像を用いて行われてもよい。【００４３】
本発明の一実施形態においては、複数の評価項目の少なくとも１つは、バッテリー残量を示す値であってもよい。【００４４】
本発明の一実施形態においては、評価項目の１つとしてバッテリー残量を用いることができる。かかる構成によれば、経路を飛行するにはバッテリーが足りないような場合には別の領域に目的地を変更することができる。【００４５】
本発明の一実施形態においては、目的地は、荷物の配達先であり、領域は、荷物の配達先の領域であってもよい。【００４６】
本発明の一実施形態においては、記憶部は、外部の装置から送られる情報に基づいて、複数の領域を記憶してもよい。【００４７】
本発明の一実施形態においては、記憶部は、無人航空機から取り外し可能であってもよい。【００４８】
本発明の一実施形態においては、変更部は、次に優先度の高い領域がない場合、選択されている領域以外に目的地を変更してもよい。【００４９】
本発明の一実施形態によれば、次に優先度の高い領域がない場合、選択されている領域以外で目的地を変更することができる。かかる構成によれば、無人飛行機が行き場を失ってしまう事態を防止することができる。【００５０】
本発明の一実施形態においては、選択されている領域以外に変更される目的地は、無人航空機が出発した地点であってもよい。選択されている領域以外に変更される目的地は、無人航空機が飛行している最寄の地点であってもよい。【００５１】
本発明の一実施形態によれば、次に優先度の高い領域がない場合、無人航空機が出発した地点または無人航空機が飛行している最寄の地点に目的地を変更することができる。かかる構成によれば、無人飛行機を安全な地点に誘導することができる。【００５２】
本発明の一実施形態は、無人航空機を用いた配達システムとすることができる。このシステムは、無人航空機の配達先の複数の領域を無人航空機に送信する送信装置と、無人航空機とを有するシステムとすることができる。無人航空機は、送信装置によって送信された配達先の複数の領域を記憶する記憶部と、複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択部と、選択された目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、選択部で選択されている目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部とを有することができる。【００５３】
本発明の一実施形態は、無人航空機の制御方法とすることができる。この制御方法は、目的地の複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、選択された目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、選択された目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、選択ステップで選択されている目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更ステップとを有することができる。【００５４】
本発明の一実施形態は、無人航空機を制御するプログラムとすることができる。このプログラムは、目的地の複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、選択された目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、選択された目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、選択ステップで選択されている目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更ステップとをコンピュータに実行させる、プログラムとすることができる。【００５５】
なお、上記で説明した構成の一部を任意に抽出し、抽出した構成を組み合わせた形態もまた本発明の範疇に含まれるものである。
【発明の効果】
【００５６】
本発明によれば、ＵＡＶが目的地に到達することが困難な状況の場合に、別の領域に目的地を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の概要を説明する図である。
【図２】ＵＡＶの外観の一例を示す図である。
【図３】ＵＡＶの構成の例を示すブロック図である。
【図４】ＵＡＶ制御部の構成の例を示すブロック図である。
【図５】フローチャートの一例を示す図である。
【図６】危険度スコアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態において説明する構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。図示された構成の一部を別の構成に置き換えてもよい。
【００５９】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００６０】
具体的な実施形態の説明の前に、ＵＡＶを用いた配達が行われるユースケースにおいて、ＵＡＶが配達先である目的地に到達することが現実的には困難であることが生じる場合についての説明を行う。
【００６１】
ＵＡＶを用いた配達においては、受取人の所在地などが一般的にＵＡＶの目的地（着陸地点）として、受取人等の携帯端末などを介してＵＡＶに設定される。例えば受取人は、自身の有する携帯端末を用いて、クラウド上などで提供されている航空地図データ上において予め目的地の地点を指定する。この目的地の位置情報は、例えばＧＮＳＳなどの測位システムで用いられる緯度・経度情報などに変換される。受取人は、目的地の高度（例えば構造物の階数）を位置情報として指定する。このように受取人によって指定された位置情報はサービス提供者のシステムに登録される。受取人は、受取人の有する携帯端末のＧＮＳＳなどの測位システムで求められる現在の位置情報を目的地としてサービス提供者のシステムに登録することもできる。これらは一例に過ぎず、各種の方法によって目的地の位置情報の登録が行われる。
【００６２】
このように登録された目的地は、サービス提供者によってＵＡＶに設定される。その後、ＵＡＶは、ＧＮＳＳなどのような測位システムを用いることにより、設定された目的地の付近まで自動飛行をする。ＵＡＶは目的地の付近までは比較的容易に近づくことはできる。
【００６３】
しかしながら、ＵＡＶが目的地の付近から実際の目的地に到達するまでの間に困難が生じる場合がある。一般にＵＡＶは、目的地付近までは例えば高度数十メートル付近の比較的障害物が少ない地点を飛行することが多いので、目的地付近までは到達することはそれほど困難ではない。しかしながら、目的地付近から実際に目的地へと到達する際に困難が生じることが多い。特に、荷物を配達するようなユースケースの場合には、目的地において建物が密集している地点である場合があったり、架線などが張り巡らされていたりする場合がある。目的地が高層階のベランダなどであったりする場合がある。このように、目的地の周辺は障害物が多く飛行が困難な場合がある。障害物以外にも例えば強風などのように飛行が困難となるような場面もある。
【００６４】
受取人によって設定された目的地が高層階のベランダである場合を元に具体例を説明する。図１は、ＵＡＶ１０１と構造物１０２とを含む概念図である。ここでは構造物１０２は、高層マンションであるとする。図１は簡略化した記載に過ぎず、図１に示すＵＡＶ１０１と構造物１０２とのサイズの比率、及び構造物１０２の階数などは図示する限りではない。
【００６５】
図１において受取人は携帯端末等の各種の情報処理機器を用いて自身が住んでいる階のベランダに対応する地点１０３を目的地としてＵＡＶ１０１に設定する。なお、ここでは受取人の携帯端末等を用いてＵＡＶ１０１の目的地が設定されるものとして説明するが、この限りではない。例えば、受取人の携帯端末等から所定の目的地の情報を受信した配達人の携帯端末等、またはシステム管理装置がＵＡＶ１０１の目的地を地点１０３であるとしてＵＡＶ１０１に設定してもよい。例えば受取人の携帯端末等から受信した目的地の位置情報を用いて、ＵＡＶ１０１を管理するシステム管理装置が目的地をＵＡＶ１０１に設定してもよい。
【００６６】
一般に、高度が高い地点の方が高度の低い地点と比べて風速が高くなる。したがって、目的地である高層階のベランダの高度よりも低い高度で目的地に近づいてきたＵＡＶ１０１が、高層階のベランダに向けて上昇しようとする場合、高層階付近の強風の影響によって、目的地である地点１０３に到達できない場合がある。あるいは、ＵＡＶ１０１が目的地である地点１０３の高度まで到達したものの、目的地であるベランダが、何かしらの障害物で覆われている場合がある。このような場合もまた、ＵＡＶ１０１が地点１０３に到達できない原因となる。このようにＵＡＶ１０１が目的地に到達できない状況というのは、ＵＡＶ１０１が離陸する前には確認できない。実際に目的地周辺までＵＡＶが飛行してみて初めてＵＡＶ１０１が目的地に到達できない状況を確認することができるという場合が多々ある。地点は、領域と称してもよい。
【００６７】
従来、目的地に到達することが困難な場合には、ＵＡＶ１０１は例えば離陸地点まで自動飛行で戻ったり、最寄の安全な地点を探索してその地点に着陸したり、ホバリングをして待機したりする制御が行われる。
【００６８】
しかしながら、このような制御では、受取人が荷物を受け取るという本来の目的を達することができない。受取人としては、荷物を受け取ることが主目的である。その際に、できるだけ受け取りやすい位置で受け取りたいという副次的な要望を持っているに過ぎない。例えば受取人は自身が住んでいる高層階のベランダである地点１０３に届けて欲しいと考えている場合を想定する。この場合、受取人が住んでいる建物に設置されているＵＡＶの専用ポートである地点１０４や、自身の住んでいる建物の周囲の高度の低い地点、例えば公園などに設置されたＵＡＶの専用ポートである地点１０５などに荷物を配達してもらうことでも、受取人が荷物を受け取るという主目的は達成されることができる。
【００６９】
以下で説明する実施形態においては、ある荷物を配達する処理において、目的地の候補となる複数の領域（地点）をＵＡＶに設定し、状況に応じてＵＡＶが目的地を複数の領域の中から所定の領域に変更する技術を説明する。かかる技術により安全かつ確実に受取人に荷物を渡すことができる。
【００７０】
以下で説明する実施形態においては、目的地とは、ＵＡＶに現在設定されている目的地のことを示している。つまり、ＵＡＶが目的地に向けて飛行を行うことになる。一方、目的地の候補とは、ＵＡＶに設定される可能性のある目的地の候補の領域（地点）のことを示している。ＵＡＶは、候補Ｘから候補Ｙに目的地を変更した場合には、目的地として候補Ｘの地点が設定されている状態から、目的地として候補Ｙの地点が設定される状態となる。そして、ＵＡＶは候補Ｙの領域（地点）に経路を切り替えて飛行を行うことになる。
【００７１】
本実施形態では、ある荷物を受取人に配達する場合において、目的地の領域をＵＡＶ１０１に複数設定する。複数の領域には優先度が付与される。優先度は、例えば受取人の携帯端末等からの指示に基づいて付与される。受取人は、自身の利便性の高い順に優先度を付与する指示を例えば携帯端末等に入力することができる。この優先度の指示は、例えば受取人の携帯端末等からの指示を受信したシステム管理装置がＵＡＶに設定することができる。あるいは、受取人の携帯端末等がＵＡＶ１０１に設定してもよい。以下では、ＵＡＶ１０１に対して設定を行う主体のことを、単にユーザと総称することとする。なお、ここでユーザとは、受取人、配達人、またはシステム管理人などを含む概念である。すなわちユーザとは、ＵＡＶ１０１を利用するユーザであればよく、受取人に限られることはない。配達先である目的地の領域とその優先度とは、ユーザの端末によってＵＡＶ１０１に設定することができる。なお、ＵＡＶ１０１に直接入力装置などを接続し、端末を介することなくＵＡＶ１０１に目的地の領域と優先度を設定する形態でもよい。また目的地の領域と優先度とを記憶した可搬型のメモリをＵＡＶ１０１に取り付けることで、目的地の領域と優先度とＵＡＶ１０１に設定するような形態でもよい。
【００７２】
図１の例においては、受取人にとって利便性の高い順に優先度が付与されている。具体的には、地点１０３が最も優先度が高く、地点１０４が次に優先度が高い。地点１０５が最も優先度が低く設定されている。ＵＡＶ１０１は、優先度の高い領域を目的地として設定して飛行制御をする。このとき、その目的地に向かう経路がＵＡＶ１０１の飛行に適していない場合、例えば風速が早すぎるような場合、ＵＡＶ１０１は別の領域を目的地として設定し、新しい目的地に向けて飛行制御をすることになる。詳細な処理は後述する。
【００７３】
図２は、実施形態に係るＵＡＶ１０１の外観の一例を示す図である。ＵＡＶ１０１は、ＵＡＶ本体２１０、複数の回転翼２２０、ジンバル２３０、撮像装置２４０、２５０を備える。
【００７４】
複数の回転翼２２０の回転が制御されることにより、ＵＡＶ本体２１０の飛行が制御される。本実施形態においては回転翼を有するＵＡＶ１０１を例に挙げて説明する。例えばＵＡＶ１０１は、４つの回転翼を有する構成とすることができる。回転翼の数は４つに限定されるものではない。回転翼の数は任意の数であってもよい。ＵＡＶ１０１は、回転翼を有さない固定翼を有するＵＡＶであってもよい。ＵＡＶ１０１は、回転翼も固定翼もどちらも有するＵＡＶであってもよい。
【００７５】
ジンバル２３０は、撮像装置２４０をＵＡＶ本体２１０に回転可能に支持する。ジンバルは、例えばヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像装置２４０を回転制御することができる。
【００７６】
撮像装置２４０は、ＵＡＶ本体２１０の周囲の被写体を撮像して画像データを得る。撮像装置２４０は、ジンバル２３０によって回転可能に制御される。
【００７７】
複数の撮像装置２５０は、ＵＡＶ１０１の飛行を制御するためのセンシングカメラとすることができる。例えば、ＵＡＶ本体２１０の機首である正面に２つの撮像装置２５０が備えられていてもよい。ＵＡＶ本体２１０の底面に２つの撮像装置２５０が備えられていてもよい。２つの撮像装置２５０のペアによって撮像された画像の視差を用いることにおって、ＵＡＶ本体２１０の周囲の距離を求めることができる。
【００７８】
ＵＡＶ１０１には、図示しない他の装置、機構などを備えることができる。例えば、後述する各種のレーザー、センサなどを備えることができる。ＵＡＶ１０１には、荷物を搭載するための搭載機構を備えることができる。搭載機構は、アーム状の形状で荷物を把持する機構でもよい。搭載機構は、荷物を積む台座の機構でもよい。搭載機構は、任意の機構とすることができる。図２では撮像装置２４０を有する構成として説明しているが、必ずしも撮像装置２４０を有していなくてもよい。
【００７９】
図３は、実施形態に係るＵＡＶ１０１の構成のブロック図の一例を示す図である。ＵＡＶ１０１は、ＵＡＶ全体の制御を行うＵＡＶ制御部３１０とメモリ３２０と通信インタフェース３３０とを有する。ＵＡＶ制御部３１０は、回転翼機構３４０、ジンバル２３０、撮像装置２４０を制御可能である。
【００８０】
ＵＡＶ制御部３１０は、例えばメモリ３２０に格納されたソフトウェアプログラムに従ってＵＡＶ全体の制御を行う。ＵＡＶ制御部３１０は、通信インタフェース３３０を通じてリモートコントローラ端末などから受信した指示に従って、ＵＡＶ全体の制御を行う。例えばＵＡＶ制御部３１０は、ＵＡＶの飛行の制御を行ったり、撮像装置２４０の撮像制御を行ったりする。ＵＡＶ制御部３１０は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成することができる。
【００８１】
メモリ３２０は、ＵＡＶ全体の制御を行うソフトウェアプログラムを格納してもよい。メモリ３２０は、設定された目的地の領域およびその優先度、ＵＡＶ１０１の各種のログ情報、撮像装置２４０、２５０が撮像した画像データなどの各種のデータおよび情報を格納してもよい。メモリとしては、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を用いることができる。例えば、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリを用いることができる。メモリ３２０はＵＡＶ１０１から取り外し可能であってもよい。
【００８２】
通信インタフェース３３０は、無線通信によってリモートコントローラ端末からの指示を受信したり、ＵＡＶ１０１のメモリに格納されている各種のデータおよび情報を送信したりすることができる。通信インタフェース３３０は、ＧＮＳＳ測位システムからの信号を受信することもできる。
【００８３】
撮像装置２４０、２５０は、レンズおよび撮像センサを少なくとも含む構成とすることができる。
【００８４】
回転翼機構３４０は、複数の回転翼２２０と、複数の回転翼２２０を回転させる複数の駆動モータとを含む構成とすることができる。
【００８５】
図４は、本実施形態に係るＵＡＶ１０１の機能ブロック図の一例を示す図である。図４に示す機能ブロック図は、例えばＵＡＶ制御部３１０の機能ブロック図としてもよい。ＵＡＶ制御部３１０は、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、バッテリー残量取得部４０３、ユーザコマンド受信部４０４、目的地選択部４０５、及び飛行制御部４０６を有する。
【００８６】
風速取得部４０１は、飛行中のＵＡＶ１０１に対する風速を取得する。ＵＡＶ１０１は、風速計を備えていてもよい。そして、風速取得部４０１は、風速計で得られた値を取得してもよい。
【００８７】
ＵＡＶ１０１は、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を備えていてもよい。ＩＭＵは、直交する３軸に対して３つのジャイロセンサや３つの加速度センサを備えていてもよい。そして、風速取得部４０１は、ＩＭＵによって得られた加速度と角速度とに基づいて風速を算出してもよい。例えば、ＵＡＶ１０１の飛行制御部４０６による制御によって、計算上は位置Ａに移動するべきところ、ＩＭＵで得られた値を元に計算した結果、位置Ａ´にＵＡＶ１０１が移動していたとする。風速取得部４０１は、このような位置Ａ´と位置Ａとの関係に基づいて風速を算出してもよい。
【００８８】
風速取得部４０１は、経路の風速を示す情報を通信インタフェース３３０を通じて外部から取得してもよい。風速取得部４０１は、現在の取得している風速に所定の環境条件を考慮して風速を予測し、その予測した風速情報を取得してもよい。例えば、ＵＡＶ１０１の飛行している地形、高度などから、現在の取得している風速の変化を予測し、予測した結果の風速情報を取得してもよい。
【００８９】
さらには、風速取得部４０１は、上述した複数の取得方法から得られる複数の値を用いた所定の値（たとえば平均値）を用いて飛行中のＵＡＶ１０１に対する風速を取得してもよい。
【００９０】
上記の例は一例に過ぎず、いずれの態様によって風速を取得してもよい。風速取得部４０１による風速の取得処理は、所定の間隔（例えば１秒間隔）で行われてもよい。
【００９１】
障害物検知部４０２は、ＵＡＶ１０１の経路における障害物を検知する。障害物とは、ＵＡＶ１０１の経路に存在しており、ＵＡＶ１０１の飛行に影響を及ぼすもののことである。障害物の例としては、建物、橋梁などの構造物、木、電柱、架線などが挙げられる。前述のベランダの例で説明したように、目的地付近に存在し、着陸に支障を与えるものも障害物の例である。例えば、目的地であるベランダに散乱されている荷物や、サンシェードなどが挙げられる。なお、上記は一例に過ぎず、障害物は上記例に限られるものではない。
【００９２】
ＵＡＶ１０１の着陸地点における地形そのものを障害物として扱ってもよい。一般に、ＵＡＶ１０１の着陸地点は平坦な領域が好ましい。したがって、目的地が傾斜面などである場合には、障害物検知部４０２が目的地に障害物があると検知するような形態であってもよい。
【００９３】
障害物検知部４０２は、例えば超音波センサによって障害物を検知してもよい。超音波センサは、例えば送波器により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器で受信する。これにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出することができる。
【００９４】
障害物検知部４０２はＴｏＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）によって障害物を検知してもよい。ＵＡＶ１０１はＴｏＦで用いるレーザー光源とセンサとを備えることができる。障害物検知部４０２は、投影したレーザーが対象から反射してセンサで検知するまでの間の光の飛行時間に基づいて、対象までの距離を測定し、この測定した対象までの距離に基づいて障害物を検知してもよい。
【００９５】
障害物検知部４０２は、ステレオカメラによって撮影された画像によって障害物を検知してもよい。ＵＡＶ１０１は、複数の撮像装置２５０を備えることができる。障害物検知部４０２は、複数の撮像装置２５０で撮像された画像間の視差を用いてＵＡＶ１０１から対象までの距離を算出することができる。そして、ＵＡＶ１０１は、算出した距離に基づいて障害物を検知してもよい。
【００９６】
障害物検知部４０２は、上述した検知方法を組み合わせてもよい。すなわち、複数の検知方法の中からいずれかの検知方法において障害物が検知された場合には、障害物検知部４０２は障害物があると決定してもよい。あるいは、複数の検知方法のうち、少なくとも２つの方法で障害物があると検知した場合に、障害物があると決定してもよい。
【００９７】
障害物検知部４０２は、一定時間内の障害物の検知回数を計測してもよい。そして、一定時間内の障害物の検知回数が所定の回数未満である場合には、障害物がないと決定してもよい。例えば、障害物の一例としては、鳥などのように動的にその位置が変化するものがある。鳥が障害物として検知される場合には、ある瞬間においては障害物として検知されるものの、その後の所定のタイミングではもはやその場から離れてしまっていて障害物として検知されないような場合がある。この場合、一時的に検知された障害物というのはＵＡＶ１０１の飛行には影響を及ぼさない。したがって、障害物検知部４０２は、一定時間障害物検知を行い、一定時間内において障害物の検知回数が所定の回数未満の検知回数である場合、障害物検知部４０２は、障害物がないと決定してもよい。
【００９８】
上記の例は一例に過ぎず、いずれの態様によって障害物を検知してもよい。
【００９９】
バッテリー残量取得部４０３は、ＵＡＶ１０１のバッテリーの残量を取得する。バッテリー残量取得部４０３は、バッテリーを参照してその残量値を取得してもよい。バッテリー残量取得部４０３は、現在のＵＡＶ１０１の飛行条件（例えば、気温、高度、速度、風速など）と、バッテリーの残量値とに基づいて消費されるバッテリー残量を予測してもよい。このように予測した値をバッテリー残量取得部４０３はバッテリー残量として取得してもよい。バッテリー残量取得部４０３は、現在のＵＡＶ１０１の位置と目的地の位置とに基づいてバッテリー残量を取得してもよい。
【０１００】
ユーザコマンド受信部４０４は、通信インタフェース３０３を通じて、ＵＡＶ１０１の外部のユーザの端末などからコマンドを受信する。受信するコマンドの一例としては、優先度を変更するコマンドが挙げられる。例えば、前述したように、図１の例において地点１０３、１０４、１０５の順に目的地の領域の優先度が設定されている。ここで、ユーザコマンド受信部４０４が受信したコマンドに、地点１０４の優先度を高くする指示が含まれている場合、ＵＡＶ１０１に設定される領域の優先度は、地点１０４、１０３、１０５の順に優先度が高いものとして変更される。
【０１０１】
ユーザコマンド受信部４０４は、ＵＡＶ１０１が飛行中に優先度を変更するコマンドを受信してもよい。ユーザコマンド受信部４０４は、ＵＡＶ１０１が離陸前の状態において優先度を変更するコマンドを受信してもよい。受信するコマンドは、ＵＡＶ１０１に設定されている複数の領域の中から任意の領域の優先度を変更するコマンドであってもよい。受信するコマンドは、設定されている複数の領域の全ての優先度をＵＡＶ１０１に再設定させるコマンドであってもよい。
【０１０２】
ユーザコマンド受信部４０４は、ＵＡＶ１０１に設定されている領域の優先度を変更するコマンドのほかに、設定がまだなされていない新しい目的地の領域をその優先度とともに設定することを要求するコマンドを受信してもよい。つまり、ユーザコマンド受信部４０４は、目的地の領域を追加するコマンドを受信してもよい。
【０１０３】
ユーザコマンド受信部４０４は、後述する危険度スコアの元となる各評価項目のスコアをユーザの指定値に変更することもできる。すなわち、ユーザコマンド受信部４０４は、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、及びバッテリー残量取得部４０３のそれぞれで取得された情報に基づくスコアを、ユーザの指定値に変更するコマンドを受信してもよい。危険度スコアについては後述する。
【０１０４】
目的地選択部４０５は、設定されている複数の領域の中から目的地を選択する。目的地選択部４０５は、例えばメモリ３２０に記憶されている領域の中から目的地を選択する。メモリ３２０には、前述のようにＵＡＶ１０１に設定された複数の領域とその優先度とが記憶される。
【０１０５】
目的地選択部４０５は、メモリ３２０に記憶されている領域の優先度に基づいて、複数の領域の中から特定の領域を目的地として選択する。例えば、ＵＡＶ１０１が荷物を積載して目的地に向けて離陸する際には、目的地選択部４０５は優先度に従った領域を目的地として設定する。図１の例では、最も高い優先度が付与されている地点１０３がＵＡＶの離陸時において目的地として選択される。
【０１０６】
目的地選択部４０５は、メモリ３２０に記憶されている複数の領域の優先度と、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、バッテリー残量取得部４０３、およびユーザコマンド受信部４０４のうちの少なくとも１つから得られる情報と、に基づいて目的地を選択することができる。例えば、ＵＡＶ１０１が目的地である地点１０３に飛行中において、目的地選択部４０５は、目的地を、地点１０３から例えば地点１０４または地点１０５に切り替えることが可能である。目的地選択部４０５の詳細な処理については後述する。
【０１０７】
飛行制御部４０６は、ＵＡＶ１０１の飛行の制御を行う。飛行制御部４０６は、複数の回転翼２２０の回転を制御することでＵＡＶ１０１の飛行を制御する。飛行制御部４０６は、例えば目的地選択部４０５で選択された目的地に向けて、ＧＮＳＳからの測位信号に基づいて経路を決定し、ＵＡＶ１０１を自動飛行させる制御を行うことができる。飛行制御部４０６は、目的地選択部４０５によって設定が変更された場合には、変更後の目的地に向けてＵＡＶ１０１の飛行を制御する。
【０１０８】
図５は、目的地選択部４０５と飛行制御部４０６とによって実行される処理を含むフローチャートの一例を示す図である。前述のように、ユーザからＵＡＶ１０１に対して複数の領域として地点１０３〜１０５が設定されており、地点１０３、１０４、１０５の順で優先度が高いものとして設定がされている状態であるとする。
【０１０９】
ステップＳ５０１において目的地選択部４０５は、複数の領域の中から初期の目的地を決定する。ステップＳ５０１において目的地選択部４０５は、複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として決定する。ステップＳ５０１の処理は、例えばＵＡＶ１０１が離陸する前に実行される処理とすることができる。
【０１１０】
ステップＳ５０２において飛行制御部４０６は、ステップＳ５０１で決定された目的地に自動飛行を開始する。飛行制御部４０６は、ＧＮＳＳからの測位信号に基づいて経路を決定し、目的地に向けた飛行制御を行う。
【０１１１】
ステップＳ５０３において目的地選択部４０５は、現在の目的地への経路を評価する。例えば、目的地選択部４０５は、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、およびバッテリー残量取得部４０３のうちの少なくとも１つから得られる情報に基づいて現在の目的地への経路を評価する。経路の評価の例としては危険度スコアを動的に算出する形態が挙げられる。
【０１１２】
危険度スコアとは、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、バッテリー残量取得部４０３、およびユーザコマンド受信部４０４の少なくとも１つから得られる情報に基づいて目的地選択部４０５において算出されるスコアのことである。スコアが高いほどその経路は危険性が高いことを表す。
【０１１３】
図６は、算出された危険度スコアの一例を示す図である。図６では、目的地選択部４０５が風速取得部４０１、障害物検知部４０２、およびバッテリー残量取得部４０３から得られるそれぞれの情報に対してスコアをそれぞれ算出し、算出したスコアを合計した値を危険度スコアとして算出する例を示している。
【０１１４】
目的地選択部４０５は、不図示の評価算出部を含む構成としてもよい。評価算出部は、現在の目的地への経路を評価する。例えば、評価算出部は、経路に影響を及ぼす可能性のある少なくとも１つの評価項目に基づいて現在の目的地への経路を評価する。
【０１１５】
評価算出部は、スコア算出部を含む構成としてもよい。スコア算出部は、上述した危険度スコアを算出する。スコア算出部は、例えばそれぞれの評価項目についてのスコアをそれぞれ算出する。スコア算出部は、それぞれ算出したスコアを合計した値を危険度スコアとして算出してもよい。
【０１１６】
目的地選択部４０５は、目的地選択部４０５は、評価算出部によって評価された結果に基づいて、現在の目的地への経路が飛行に適しているか否かを判定する判定部を含む構成としてもよい。判定部は、スコア算出部で算出されたスコアの値が所定の閾値を超えている場合、現在の目的地に向けた経路はＵＡＶの飛行に適していないと判定してもよい。
【０１１７】
目的地選択部４０５は、現在選択されている目的地の領域を別の領域に変更する変更部を含む構成としてもよい。
【０１１８】
スコアの算出は、例えば、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、およびバッテリー残量取得部４０３の各部に対応してあらかじめ用意されている換算式に各部から得られる情報を入力して求めることができる。あるいは、各部から得られるであろう情報とスコアとを対応付けしたテーブルが予めメモリ３２０に記憶されていてもよい。入力される情報に対応するスコアを、メモリ３２０に記憶されているテーブルを参照して求めてもよい。
【０１１９】
スコアの算出は、現在の目的地に応じて所定の重みを加えて算出をしてもよい。例えば、目的地として高層階のベランダが設定されている場合、高層階付近は低層階付近に比べて風速が早くなる可能性が高い。したがって、目的地が高層階のベランダに設定されている場合に風速のスコアを算出する際に、単純に計算したスコアを例えば１．３倍するなどして風速のスコアを所定の重みで修正するような処理をしてもよい。
【０１２０】
風速スコアは、風速取得部４０１から取得された情報を用いて目的地選択部４０５が算出することができる。バッテリー残量のスコアは、バッテリー残量取得部４０３で取得されたバッテリー残量を用いて目的地選択部４０５が算出することができる。あるいは、バッテリー残量のスコアは、バッテリー残量取得部４０３で取得されたバッテリー残量と、現在の目的地への残りの経路とに基づいて、ＵＡＶが到達できる可能性をスコアとして算出してもよい。バッテリー残量のスコアは風速スコアと関連するスコアでもある。風速スコアが高ければ（風速が早ければ）、バッテリー残量スコアも高くなる（バッテリー使用量が多くなるので、残量が減る）。このように、スコアには他のスコアと関連するスコアを含めてもよし、他のスコアとは関連しないスコアを含めてもよい。障害物検知のスコアは、他のスコアと関連しないスコアと言える。
【０１２１】
障害物検知のスコアは、障害物の大きさ、ＵＡＶ１０１の経路上における障害物の相対的な位置関係などから上述したような換算式やテーブルを参照することによって算出することができる。
【０１２２】
図６のケース１は、ある経路を飛行中においてＵＡＶ１０１の目的地選択部４０５が、その時点における風速取得部４０１、障害物検知部４０２、およびバッテリー残量取得部４０３から得られる情報に基づいてそれぞれのスコアを算出した例を示している。ケース１では、風速とバッテリー残量とのスコアがどちらも０である。ケース１では、風速とバッテリー残量とのスコアは、現在の目的地への経路において危険性が低いことを示している。一方、障害物検知のスコアは５５である。ケース１の危険度スコアは、０＋５５＋０により、５５であると算出される。
【０１２３】
一方、ケース２では、障害物検知のスコアは０である。風速のスコアは３３である。バッテリー残量のスコアが１５である。その結果、ケース２の危険度スコアは、３３＋０＋１５により、４８であると算出される。
【０１２４】
危険度スコアには例えば所定の閾値を設けることができる。目的地選択部４０５は、算出した危険度スコアが所定の閾値を超えている場合には、現在の目的地への経路は危険であると評価する。例えば、所定の閾値として４０を採用すると、ケース１およびケース２のいずれの場合にも、現在の目的地への経路は危険であると評価されることになる。例えば、風速が１０ｍ／ｓの状態をスコア４０に対応させることができる。
【０１２５】
危険度スコアが所定の閾値を超えていることを検出した場合、目的地選択部４０５は直ちに現在の目的地への経路は危険であると評価してもよい。あるいは、目的地選択部４０５は、危険度スコアが所定の閾値を超えている場合に、一定期間、危険度スコアの評価を継続し、一定期間の間、危険度スコアが所定の閾値を超え続けている場合に初めて、現在の目的地への経路は危険であると評価してもよい。
【０１２６】
危険度スコアの例として、スコアが高いほど経路の危険性が高いとして説明したが、これに限られるものではなく、スコアが低いほど経路の危険性が高いことを示す危険度スコアを用いてもよい。
【０１２７】
スコアは目的地選択部４０５が算出するものとして説明したが、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、およびバッテリー残量取得部４０３においてスコアを算出し、そのスコアを目的地選択部４０５が用いる形態でもよい。
【０１２８】
スコアはユーザコマンド受信部４０４が受信したユーザからのコマンドに応じて任意の値に変更してもよい。
【０１２９】
図４では各スコアの値を合計した危険度スコアを例に挙げ、危険度スコアが所定の閾値を超えている場合には、現在の目的地への経路は危険であると目的地選択部４０５が評価する例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、複数の評価項目（図２の構成の例で説明すると、風速、障害物、バッテリー残量の項目）のそれぞれに対して所定の閾値を設定することができる。そして、複数の評価項目のうち所定の閾値を超える評価項目が少なくとも１つ検出された場合には、他の評価項目の値に関わらずに現在の目的地への経路は危険であると目的地選択部４０５が評価してもよい。
【０１３０】
次に、図５のフローチャートに戻り説明を続ける。  
ステップＳ５０４において目的地選択部４０５は、ステップＳ５０３によって算出された危険度スコアが所定の閾値を超えているか否かを判定する。上述したように、ステップＳ５０４の判定では、複数の評価項目のうちの少なくとも１つのスコアが閾値を超えているかの判定を行ってもよいし、複数の評価項目の合計のスコアが閾値を超えているかの判定を行ってもよい。
【０１３１】
算出された危険度スコアが所定の閾値を超えている場合、ステップＳ５０５に進み、目的地選択部４０５は、目的地を、現在設定がされている領域から次に優先度の高い領域に変更する。例えば図１の地点１０３から地点１０４に目的地が変更される。飛行制御部４０６は、変更された目的地に向けてＵＡＶ１０１の飛行を制御する。その後、ステップＳ５０６に処理が進む。危険度スコアが所定の閾値を超えている場合とは、ＵＡＶ１０１が予め設定された状態にあると言い換えることができる。
【０１３２】
一方、算出された危険度スコアが所定の閾値を超えていない場合には、ステップＳ５０４の処理は省略され、ステップＳ５０６に処理が移る。
【０１３３】
ステップＳ５０６において目的地選択部４０５は、目的地に到着したかを判定する。目的地に到着したか否かは、例えばＧＮＳＳを用いて目的地判定してもよい。目的地に到着したか否かは、ＵＡＶ１０１が目的地に設置してあるマーカーを撮像し、そのマーカーの設置されている箇所に着陸したか否に基づいて目的地選択部４０５が判定してもよい。これらの例に限られることはなく、目的地に到着したか否かをいずれの方法を用いて目的地選択部４０５が判定してもよい。
【０１３４】
ステップＳ５０６において目的地に到着したと目的地選択部４０５が判定した場合、目的地選択部４０５は、ステップＳ５０７に処理を進める。目的地に到着したと判定しない場合、ステップＳ５０３に戻り処理を繰り返す。
【０１３５】
つまり、ステップＳ５０５で目的地が次に優先度に高い領域に選択された場合、目的地選択部４０５は、その選択された領域を目的地とする経路を新たに評価する。目的地選択部４０５は、その選択された領域を目的地とするスコアを新たに算出する。このとき算出されるスコアは新しく選択された領域を目的地とするスコアであるので、前回のスコアと異なるスコアが算出される場合が想定される。例えば、変更前の目的地が高層階であり、変更後の目的地が低層階である状況を想定する。高層階よりも低層階の方が風速のスコアが低くなる可能性が高い。再度のステップＳ５０４では、新しく選択された低層階の領域に対するスコアが閾値を超えていない場合がある。このような場合、その新しく選択された低層階の領域の目的地にＵＡＶが飛行制御される。
【０１３６】
ステップＳ５０７においてＵＡＶ１０１は、受取人の携帯端末等に対してどの目的地（すなわち、どの領域）にＵＡＶ１０１が到着したかを通知する。本実施形態では、ＵＡＶ１０１が自動で目的地を変更することができるので、ＵＡＶ１０１の到着した目的地とは別の目的地に受取人が向かってしまう場合があるからである。ステップＳ５０７においては、例えば、通信インタフェース３３０を通じてＵＡＶ制御部３１０が、受取人の携帯端末等にＵＡＶ１０１が到着した目的地を通知することができる。通信インタフェース３３０を通じてＵＡＶ制御部３１０は、システム管理装置に到着した目的地を通知し、これを受けたシステム管理装置が受取人の携帯端末等にＵＡＶ１０１が到着した目的地を通知する形態でもよい。
【０１３７】
図５のフローチャートでは、ＵＡＶ１０１が目的地に到着した場合に、到着した目的地が受取人の携帯端末等に通知される例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ５０５の処理によって目的地が変更された時点でその変更された目的地が受取人の携帯端末等に通知される形態であってもよい。
【０１３８】
上記で説明した形態においては、危険度スコアを算出する要素として風速、障害物検知、およびバッテリー残量を例に挙げて説明した。しかしながら、これらの例に限られるものではなく、ＵＡＶの飛行に影響を及ぼすような環境要因を任意に含めたり、適宜組み合わせたりしたものを用いることができる。例えば、ゲリラ豪雨と呼ばれる局所的に大量の雨が突発的に発生するような場合がある。このような風速以外の気象条件もＵＡＶの飛行に影響を及ぼすことがある。したがって、例えば降雨予報なども危険度スコアを算出する要素として用いてもよい。
【０１３９】
ＵＡＶによる配達が日常的に行われるようになると、目的地周辺にＵＡＶが集中するような場合も想定される。このようにＵＡＶが集中すると、ＵＡＶ同士の衝突の可能性が高まるほか、通信チャネルの混信も生じる可能性もある。したがって、目的地周辺のＵＡＶの混雑状況を示すトラフィック情報も危険度スコアを算出する要素として用いてもよい。
【０１４０】
障害物検知として複数の撮像装置２５０を用いる形態では、周囲の明るさに応じて検知可能な感度が低下する。例えば障害物検知をスコア化する要素の一つとして時間情報を用いてもよく、算出された障害物のスコアが時間情報によって補正されてもよい。
【０１４１】
上記で説明した実施形態では、危険度をスコア化して、危険度のスコアを積み重ねていくことで、ＵＡＶの経路の評価を行う形態を説明した。しかしながら、評価に安全度をスコア化したものを用いてもよく、安全度のスコアを積み重ねていくことでＵＡＶの経路の評価を行う形態でもよい。
【０１４２】
上記で説明した実施形態では、目的地の複数の領域の優先度が全て異なる例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、複数の領域の優先度のうち、一部の領域については、同じ優先度を有する構成を採用してもよい。同じ優先度を有する領域については、いずれの領域を目的地として選択するかは目的地選択部４０５が所定の条件に従って決定すればよい。例えば、ＵＡＶ１０１の現在飛行中の位置と、同じ優先度を有するそれぞれの領域の位置とに基づいて、飛行距離が最短となる領域を、目的地選択部４０５が目的地として選択してもよい。
【０１４３】
あるいは、目的地選択部４０５は、同じ優先度を有するそれぞれの領域を目的地として設定した場合の危険度スコアを、風速取得部４０１、障害物検知部４０２、バッテリー残量取得部４０３、およびユーザコマンド受信部４０４の少なくとも１つから受信した情報に基づいて、それぞれ算出してもよい。そして、目的地選択部４０５は、算出した危険度スコアの値がより少ない方の領域を、目的地として選択してもよい。つまり、同じ優先度を有する複数の領域がある場合には、現在の飛行条件を考慮して、より安全性の高い経路を有する領域を目的地として選択してもよい。
【０１４４】
ステップＳ５０３で説明した現在の目的地への経路を評価する処理は、目的地から所定の範囲の距離にＵＡＶ１０１が到達した時点で処理を開始してもよい。これまで説明したように、ＵＡＶ１０１の目的地は、現在の設定されている領域から別の領域に変更される可能性はある。しかしながら、目的地から所定の範囲の距離に到達するまでの間は、いずれの領域を目的地として経路が設定されたとしても、共通の経路を採用する場合が多い。なぜならば、あまりに離れた領域を設定すると、受取に不便となるからである。したがって、設定される複数の領域は、一般にそれぞれが所定の距離内に点在していることが想定される。つまり、ＵＡＶ１０１は、目的地から所定の距離までの間は、いずれの領域を目的地としても、同じ経路を採用する可能性が高い。このように目的地を変更しても経路が切り替わらないような地点にＵＡＶ１０１が位置している場合には、ステップＳ５０３で説明した経路を評価する処理は省略してもよい。なお、目的地から所定の範囲の距離に到達したか否かは、例えばＵＡＶ１０１がＧＮＳＳを用いて判定すればよい。
【０１４５】
ステップＳ５０５において目的地選択部４０５は、メモリ３２０に記憶されている領域と優先度とに基づいて、次に優先度の高い領域に目的地を変更する処理を行う例を説明した。このステップＳ５０５を行う場合、例えばユーザコマンド受信部４０４によって優先度が変更されていたり、当初と異なる領域が優先度が高い状態で追加されていたりする場合もある。この場合には、設定されている全ての領域の中から再度、最も優先度の高い領域を目的地に変更してもよい。すなわち、ユーザコマンド受信部４０４によってコマンドを受信した場合には、現在の目的地を、設定されている複数の領域の中から最も優先度の高い領域に変更する処理を割り込み処理として行ってもよい。
【０１４６】
ステップＳ５０５の処理において複数の領域の中から優先度の高い領域の順に目的地を変更して、最も優先度の低い領域に目的地を変更した後に、現在の目的地（つまり、最も優先度の低い領域）への経路は危険であると評価される場合もある。このような場合、目的地選択部４０５は、出発地点、最寄の安全な地点などに目的地を変更する処理を行う。つまり、いずれの領域を目的地として飛行したとしてもその飛行は危険であるので、飛行制御部４０６は、安全な地点でＵＡＶ１０１を着陸させたりホバリングして待機させたりするなど制御を行う。
【０１４７】
なお、経路が危険であると評価される要因としてバッテリーの残量不足である場合には、飛行制御部４０６は、最寄の充電可能な地点を目的地に変更する処理をしてもよい。
【０１４８】
複数の領域に目的地を切り替えて、ＵＡＶ１０１がその領域の近辺まで飛行をするうちに、飛行が危険であると判定された要因が取り除かれている可能性もある。したがって、次のような処理を行ってもよい。最も優先度の高い領域から順にＵＡＶ１０１が目的地を変更して飛行制御を行う。最も低い優先度の領域を目的地として変更した時点においてもなおその経路は危険であると評価されている。この場合、再度優先度の高い領域を目的地として変更して評価を行ってもよい。
【０１４９】
上記で説明した実施形態においては、ＵＡＶ１０１が荷物を配達し、受取人がＵＡＶ１０１によって配達される荷物を受け取る場合のユースケースを例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、荷物を集荷するようなユースケースに適用してもよい。すなわち、ユーザが荷物を集荷したい位置の複数の領域を優先度とともにＵＡＶ１０１に設定してもよい。ＵＡＶ１０１は設定された領域の中から優先度に応じた領域を目的地として設定して飛行するような形態でもよい。荷物を集荷する場合には、荷物の重量がＵＡＶの復路のバッテリー残量にも影響を及ぼすので、危険度スコアを算出する要素として集荷する荷物の重量を含めてもよい。
【０１５０】
上述した実施形態の機能を実現するための各部は、例えばハードウェアまたはソフトウェアによって実装することができる。ソフトウェアによって実装される場合、ハードウェアを制御するプログラムコードをＣＰＵ、ＭＰＵなどの各種のプロセッサによって実行されてもよい。プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。プログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分を各種プロセッサが実行してもよい。
【０１５１】
以上説明した実施形態によれば、ＵＡＶ１０１が目的地に到達することが困難な状況の場合に、別の領域に目的地を変更することができる。特に、目的地の実際の状況に応じて別の領域に目的地を変更するので、例えば目的地の現地における突発的な環境変動にも対応することができる。
【０１５２】
上述した実施形態は、ＵＡＶ１０１を主に配達で用いる形態を説明した。上述したように、配達の場合には、受取人が荷物を受け取ることが主目的である。本実施形態の処理によれば、目的地が変更されたとしても、受取人が荷物を受け取るという主目的については達成することが可能である。一般に、例えば旅客機などが悪天候などが原因で目的地を変更することが行われている。このような変更が行われると、旅客機の乗客は、目的地に到着するという旅客機を用いた主目的を達成することができない。本実施形態で説明した形態においては、目的地が変更されたとしても、受取人が荷物を受け取るというＵＡＶを用いる主目的を依然として達成することができる技術である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０１  ＵＡＶ
２１０  ＵＡＶ本体
２２０  回転翼
２３０  ジンバル
２４０  撮像装置
２５０  撮像装置
３１０  ＵＡＶ制御部
３２０  メモリ
３３０  通信インタフェース
３４０  回転翼機構
４０１  風速取得部
４０２  障害物検知部
４０３  バッテリー残量取得部
４０４  ユーザコマンド受信部
４０５  目的地選択部
４０６  飛行制御部
【図１】
2017216854.tif 000003
【図２】
2017216854.tif 000004
【図３】
2017216854.tif 000005
【図４】
2017216854.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017216854.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の領域を記憶する記憶部と、
前記複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択部と、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記選択部で選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部と
を有する、無人航空機。
【請求項２】
前記複数の領域には、優先度がそれぞれ付与されている、請求項１に記載の無人航空機。
【請求項３】
前記領域の優先度を変更する変更指示を受信する受信部をさらに有し、
前記記憶部に記憶されている前記領域の優先度は、前記変更指示に従って変更される、請求項２に記載の無人航空機。
【請求項４】
前記変更部は、前記選択部で選択されている前記目的地を、前記変更指示に従って優先度が変更された領域と優先度が変更されていない領域との中から優先度が最も高い領域を前記目的地に変更する、請求項３に記載の無人航空機。
【請求項５】
前記変更部は、前記変更指示に従って優先度が変更された領域と、目的地として選択されたことがない領域との中から優先度が最も高い領域を前記目的地に変更する、請求項３に記載の無人航空機。
【請求項６】
前記変更部は、選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合に、前記優先度が変更された領域を含む領域を用いて前記変更を行う、請求項３から５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項７】
前記変更部は、前記受信部で前記変更指示を受信した場合、前記判定に関わらず前記変更を行う、請求項３から６のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項８】
選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定部をさらに有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項９】
前記判定部は、選択された前記目的地への経路を評価し、評価した結果に基づいて判定を行う、請求項８に記載の無人航空機。
【請求項１０】
前記評価は、前記経路に影響を及ぼす複数の評価項目に基づいて行われる、請求項９に記載の無人航空機。
【請求項１１】
前記複数の評価項目のうちの少なくとも１つの評価項目において予め設定された状態に前記無人航空機があると評価された場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１２】
前記複数の評価項目を数値化した値のうちの少なくとも１つの評価項目の値が所定の閾値を超えている場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１３】
前記複数の評価項目を数値化したそれぞれの値を合計した値が所定の閾値を超えている場合、前記判定部は、前記経路が飛行に適していないと判定する、請求項１０に記載の無人航空機。
【請求項１４】
前記複数の評価項目は、互いに関連する項目を含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１５】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、他の評価項目と関連しない値である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１６】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、風速である、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項１７】
前記無人航空機は風速計を有し、
前記風速は、前記風速計によって測定される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項１８】
前記無人航空機は、慣性計測装置を有し、
前記風速は、前記慣性計測装置によって計測された前記無人航空機の位置と、予測された位置との差に基づいて算出される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項１９】
前記風速は、前記無人航空機の外部の装置から取得される、請求項１６に記載の無人航空機。
【請求項２０】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、前記経路に存在する障害物が前記経路に影響を及ぼす程度を示す値である、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２１】
前記障害物が検知された場合に、前記値は前記障害物が検知される前の値よりも高くなる、請求項２０に記載の無人航空機。
【請求項２２】
前記障害物の検知が一定時間続く場合に、前記値は前記障害物が検知される前の値よりも高くなる、請求項２０に記載の無人航空機。
【請求項２３】
前記無人航空機は、超音波センサを有し、
前記障害物の検知は、前記超音波センサを用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２４】
前記無人航空機は、レーザーの送信器と受信器とを有し、
前記障害物の検知は、前記レーザーを用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２５】
前記無人航空機は、複数の撮像部を有し、
前記障害物の検知は、前記複数の撮像部で撮像された、視差を有する画像を用いて行われる、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２６】
前記複数の評価項目の少なくとも１つは、バッテリー残量を示す値である、請求項１０から２５のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２７】
前記目的地は、荷物の配達先であり、前記領域は、前記荷物の配達先の領域である、請求項１から２６のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２８】
前記記憶部は、外部の装置から送られる情報に基づいて、前記複数の領域を記憶する、請求項１から２７のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項２９】
前記記憶部は、前記無人航空機から取り外し可能である、請求項１から２８のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項３０】
前記変更部は、次に優先度の高い候補がない場合、前記選択されている領域以外で目的地を変更する、請求項１から２８のいずれか一項に記載の無人航空機。
【請求項３１】
前記選択されている領域以外に変更される目的地は、前記無人航空機が出発した地点または前記無人航空機が飛行している最寄の地点である、請求項３０に記載の無人航空機。
【請求項３２】
無人航空機の配達先の複数の領域を前記無人航空機に送信する送信装置と、
前記送信装置によって送信された前記配達先の複数の領域を記憶する記憶部と、
前記複数の領域の中から優先度が最も高い領域を前記無人航空機の目的地として選択する選択部と、
選択された前記目的地への経路が前記無人航空機の飛行に適していないと判定された場合、前記選択部で選択されている前記目的地を、次に優先度の高い領域に変更する変更部と
を備える前記無人航空機と
を有する配達システム。
【請求項３３】
制御部及び記憶部を備えるコンピュータによって実行される、無人航空機の制御方法であって、
前記制御部が、前記記憶部に記憶されている複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、
前記制御部が、選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記制御部が、前記選択ステップで選択されている前記目的地を、前記記憶部に記憶されている前記複数の領域のうち次に優先度の高い領域に変更する変更ステップと
を有する、無人航空機の制御方法。
【請求項３４】
制御部及び記憶部を備えるコンピュータに実行させる、無人航空機を制御するプログラムであって、
前記記憶部に記憶されている複数の領域の中から優先度が最も高い領域を目的地として選択する選択ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適しているかを判定する判定ステップと、
選択された前記目的地への経路が飛行に適していないと判定された場合、前記選択ステップで選択されている前記目的地を、前記記憶部に記憶されている前記複数の領域のうち次に優先度の高い領域に変更する変更ステップと
を前記制御部に実行させる、無人航空機を制御するプログラム。
【国際調査報告】
2017216854.tif 000009
2017216854.tif 000010