(57)【要約】  飛行制御装置１０は、無人飛行機を制御するための装置である。飛行制御装置１０は、無人飛行機２０の下方の状況を検知可能なセンサ２２が出力した信号に基づいて、無人飛行機２０の下方に存在する対象（ヒト３０）を検出し、検出した対象と無人飛行機２０との距離を算出する、衝突対象検出部１１と、無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した高度及び速度と算出した距離とに基づいて、無人飛行機２０が墜落した場合に、無人飛行機２０と対象とが衝突するかどうかを判定する、衝突判定部１２と、を備えている。
2017038891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人飛行機を制御するための装置であって、
前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、衝突対象検出部と、
前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、衝突判定部と、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御装置。
【請求項２】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記衝突対象検出部が、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項３】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記衝突対象検出部が、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１または２に記載の飛行制御装置。
【請求項４】
前記衝突判定部が、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項１〜３のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項５】
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、
請求項１〜４のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項６】
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、
請求項１〜５のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項７】
無人飛行機を制御するための方法であって、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御方法。
【請求項８】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項７に記載の飛行制御方法。
【請求項９】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項７または８に記載の飛行制御方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項７〜９のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１１】
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に有する、
請求項７〜１０のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１２】
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に有する、
請求項７〜１１のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１３】
コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１３または１４に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項１３〜１５のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
前記コンピュータに、
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に実行させる、
請求項１３〜１６のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
前記コンピュータに、
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に実行させる、
請求項１３〜１７のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行機の飛行を制御するための飛行制御装置、飛行制御方法、及びこれらを実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、「ドローン」と呼ばれる無人飛行機（以下、「ＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle）」とも表記する。）は、軍事用途、農薬散布といった様々な用途に用いられている。とりわけ、近年においては、バッテリーの小型化及び高出力化により、動力源として電動モータを利用する小型の無人飛行機が開発されている（例えば、非特許文献１及び２参照。）。小型の無人飛行機は、運用が簡単であることから、急速に普及している。【０００３】
また、無人飛行機は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備え、自身の位置を特定することができる。このため、無人飛行機においては、設定された経路に沿って飛行を行なうオートパイロットが実現されており、無人飛行機の用途は更に増加している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“無人航空機”、[online]、２０１５年５月２５日、ウィキペディア、［２０１５年６月１日検索］、インターネット<URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E4%BA%BA%E8%88%AA%E7%A9%BA%E6%A9%9F>
【非特許文献２】“ドローン”、[online]、２０１５年４月２２日、ｗｅｂｌｉｏ辞書、［２０１５年６月１日検索］、インターネット<URL:http://www.weblio.jp/content/%E3%83%89%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%B3>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、無人飛行機が自身の位置を特定するためには、ＧＰＳ受信機によって、３つ又は４つの衛星からＧＰＳ信号を受信する必要があるが、環境によっては、必要なＧＰＳ信号を全て受信できない場合がある。このような場合、無人飛行機は、自身の位置を特定できず、墜落する可能性がある。また、無人飛行機は、風の影響、バッテリーの電圧低下等を原因としても墜落する可能性がある。【０００６】
しかしながら、従来からの無人飛行機において、墜落の可能性をゼロとすることは極めて困難である。このため、墜落地点に、ヒト、物等が存在すると、重大な衝突事故が発生してしまう可能生がある。【０００７】
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生を抑制し得る、飛行制御装置、飛行制御方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一側面における飛行制御装置は、無人飛行機を制御するための装置であって、
前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、衝突対象検出部と、
前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、衝突判定部と、
を備えている、ことを特徴とする。【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における飛行制御方法は、無人飛行機を制御するための方法であって、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を備えている、ことを特徴とする。【００１０】
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させる、命令を含むプログラムを記録していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の構成を具体的に示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態において無人飛行機のセンサから出力された画像データの一例を示す図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、無人飛行機と対象との距離が異なる例を示している。
【図４】図４（ａ）は、無人飛行機が空中で停止している場合における衝突判定処理を説明する図であり、図４（ｂ）は、無人飛行機が空中で停止している場合の衝突領域を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、無人飛行機が空中を移動している場合における衝突判定処理を説明する図であり、図５（ｂ）は、無人飛行機が移動している場合の衝突領域を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の動作を示すフロー図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態における飛行制御装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例における飛行制御装置の構成を具体的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における、飛行制御装置、飛行制御方法、及びプログラムについて、図１〜図７を参照しながら説明する。
【００１４】
［装置構成］
最初に、本発明の実施の形態における飛行制御装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の概略構成を示す構成図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態における飛行制御装置１０は、無人飛行機２０を制御するための装置である。無人飛行機２０は、衝突対象検出部１１と、衝突判定部１２とを備えている。
【００１６】
衝突対象検出部１１は、無人飛行機２０の下方の状況を検知可能なセンサ２２が出力した信号に基づいて、無人飛行機２０の下方に存在する対象を検出する。また、衝突対象検出部１１は、検出した対象と無人飛行機２０との距離を算出する。
【００１７】
衝突判定部１２は、無人飛行機２０の高度及び速度を特定し、特定した高度及び速度と算出した距離とに基づいて、無人飛行機２０が墜落した場合に、無人飛行機２０と対象とが衝突するかどうかを判定する。
【００１８】
このように、本実施の形態では、無人飛行機２０と衝突の可能性がある対象の検出が、常に行なわれており、そして、対象が検出されると、対象と無人飛行機２０との衝突の可能性が判断される。このため、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生が抑制される。
【００１９】
続いて、図１に加え、図２〜図５を用いて、本実施の形態における飛行制御装置１０の構成について更に具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の構成を具体的に示すブロック図である。また、図２は、制御対象となる無人飛行機の構成についても開示している。
【００２０】
まず、図１に示したように、本実施の形態において、制御対象となる無人飛行機２０は、複数のローターを備えたマルチコプターであり、いわゆるドローンである。図２に示すように、無人飛行機２０は、データ処理部２１と、センサ２２と、ＧＰＳ信号受信部２３と、推力発生部２４と、無線通信部２５とを備えている。
【００２１】
無人飛行機２０において、無線通信部２５は、飛行制御装置１０との間で無線によるデータ通信を実行している。無線通信部２５は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ通信用の通信デバイスによって実現される。
【００２２】
ＧＰＳ信号受信部２３は、衛星からのＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて、無人飛行機２０の現在の位置及び高度ｄｈを測定する。推力発生部２４は、図１の例では、４つ備えられており、それぞれ、推力を発生させるローターとその駆動源となる電動機とを備えている。
【００２３】
データ処理部２１は、ＧＰＳ信号受信部２３によって測定された現在の位置及び高度ｄｈに基づいて、無人飛行機２０の速度ｖを算出する。また、データ処理部２１は、算出した速度ｖ、現在の位置及び高度ｄｈを、状態情報として、無線通信部２５を介して、飛行制御装置１０に送信する。更に、データ処理部２１は、各推力発生部２４の推力を調整することで、無人飛行機２０の速度ｖ、高度ｄｈ、及び進行方向を制御する。なお、無人飛行機２０には、速度ｖを検出するためのセンサが搭載されていても良く、この場合は、センサによって速度ｖが測定される。
【００２４】
また、無人飛行機２０において、センサ２２は、無人飛行機２０の下方の状況を検知可能なものであれば良い。センサ２２の具体例としては、例えば、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子が挙げられる。また、撮像素子は、通常、レンズ等と組み合わされてカメラを構築することから、実際には、センサ２２としては、撮像素子を備えるカメラが用いられる。更に、撮像素子が受光できる波長域は、可視光であっても良いし、赤外光であっても良いことから、カメラは、可視光カメラであっても良いし、赤外線カメラであっても良い。
【００２５】
センサ２２としてカメラが用いられる場合は、センサ２２は、画素信号から作成された画像データを出力する（後述の図３（ａ）及び（ｂ）参照）。これにより、データ処理部２１は、出力された画像データを受け取り、これを、無線通信部２５を介して、飛行制御装置１０へと送信する。また、本実施の形態では、センサ２２であるカメラは、無人飛行機２０の底面に下方に向けて設置されている（図１参照）。従って、画像データで特定される画像は、上方からの画像となる。
【００２６】
また、センサ２２の他の例として、下方に存在する対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサも挙げられる。この場合、センサ２２は、例えば、対象に光を照射する光源と、対象で反射された光を受信する受光素子とを備えており、受光素子の出力信号から、周辺の状況を特定するデータを生成する。具体的には、センサ２２としては、レーザ光線を出射光として用いるレーザレンジファインダ、赤外光を出射光として利用するデプスカメラが挙げられる。
【００２７】
無人飛行機２０は、このような構成により、例えば、現在地を確認しながら、設定された航路に沿って飛行することができる。また、無人飛行機２０は、飛行制御装置１０からの指示に応じて、飛行することもできる。そして、無人飛行機２０は、飛行の際、センサ２２によって、下方の状況を検知する。
【００２８】
また、図２に示すように、本実施の形態では、飛行制御装置１０は、無人飛行機２０の外部に設置され、無線通信によって無人飛行機２０との間でデータ通信を実行する。このため、飛行制御装置１０は、上述した衝突対象検出部１１及び衝突判定部１２に加えて、無線通信部１３を備えている。
【００２９】
無線通信部１３は、無人飛行機２０との間で、衝突対象検出部１１及び衝突判定部１２の指示に応じて、無線によるデータ通信を実行する。無線通信部１３も、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ通信用の通信デバイスによって実現される。
【００３０】
また、本実施の形態において、衝突対象検出部１１は、上述したように、無人飛行機２０の下方に存在する対象の検出と対象までの距離の算出とを実行するが、検出処理及び算出処理は、無人飛行機２０に備えられているセンサ２２の種類に応じて異なっている。
【００３１】
例えば、センサ２２が、上述した画像データを出力するカメラであるとする。この場合、衝突対象検出部１１は、カメラが出力した画像データから、対象を検出し、検出した対象の画像データにおける大きさを特定し、特定した大きさに基づいて、検出した対象と無人飛行機２０との距離を算出する。
【００３２】
ここで、図３を用いて、センサ２２がカメラである場合の検出処理及び算出処理の具体例について説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態において無人飛行機のセンサから出力された画像データの一例を示す図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、無人飛行機と対象との距離が異なる例を示している。加えて、センサ２２として機能するカメラには、画像中の物体の遠近を強調するため、魚眼レンズが搭載されているとする。なお、魚眼レンズが搭載される代わりに、画像データに対して、遠近を強調する画像処理が行なわれていても良い。
【００３３】
まず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、無人飛行機２０が地上から遠ざかる程、ヒト３０の頭部３０ａの最大長は小さくなる。即ち、図３（ｂ）の場合の方が、図３（ａ）の場合に比べて、無人飛行機２０の高度は高くなるため、ヒト３０の頭部３０ａの最大長は小さくなる。
【００３４】
また、カメラには魚眼レンズが搭載されているため、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、頭部３０ａの最大長は、ヒト３０の位置が画像の中心３２に近づく程大きくなり、画像の中心３２から離れる程小さくなる。なお、画像の中心３２は、無人飛行機２０に搭載されているカメラの直下の位置に相当する。
【００３５】
これらの点を考慮すると、無人飛行機２０からヒト３０までの距離ｄｍｈ（図４参照）は、ヒト３０の画像データ上での大きさと、ヒト３０の画像の中心３２までの距離とによって一義的に決定される。従って、これらの相関関係が分かっていれば、ヒト３０の画像データ上での大きさと、ヒト３０の画像の中心３２までの距離とを特定することで、無人飛行機２０からヒト３０までの距離ｄｍｈを算出することができる。このため、本実施の形態においては、これら三者の相関関係が予め特定される。
【００３６】
そして、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、無人飛行機２０の下方に、ヒト３０が存在しているとする。この場合、衝突対象検出部１１は、まず、画像データ上の特徴量に基づいて、ヒト３０を検出し、検出したヒト３０の画像データ上での大きさと、ヒト３０から画像の中心３２までの距離とを特定する。また、このとき、無人飛行機２０が移動しているのであれば、衝突対象検出部１１は、無人飛行機２０の移動方向側の設定領域に存在するヒト３０についてのみ距離を特定する。なお、設定領域は、無人飛行機２０の地面への投影面積を考慮して適宜設定される。
【００３７】
具体的には、衝突対象検出部１１は、例えば、ヒト３０の頭部３０ａの最大長（ピクセル数）を算出し、これを大きさとして特定する。また、衝突対象検出部１１は、頭部３０ａの中心から画像の中心３２までの距離（ピクセル数）を算出し、これを画像の中心３２までの距離として特定する。
【００３８】
続いて、衝突対象検出部１１は、予め特定された相関関係に、特定した頭部３０ａの最大長と、頭部３０ａの中心から画像の中心３２までの距離とを当てはめて、検出したヒト３０と無人飛行機２０との距離ｄｍｈ（図４参照）を算出する。
【００３９】
また、衝突対象検出部１１は、対象として、ヒト３０以外のもの、例えば、自動車３１を検出することもできる。この場合は、衝突対象検出部１１は、自動車３１の画像データ上での大きさ（例えば、全長）と、自動車３１から画像の中心３２までの距離とを特定し、特定した大きさと中心３２までの距離とを、自動車について設定されている相関関係に当てはめて、自動車３１と無人飛行機２０との距離ｄｍｈを算出する。
【００４０】
図３（ａ）及び（ｂ）は、カメラ向きが無人飛行機２０の真下方向に設定されている例を示しているが、本実施の形態では、カメラの向きは特に限定されるものではない。例えば、カメラの向きは、無人飛行機２０の進行方向、又は進行方向から下方に傾斜させた方向であっても良い。また、この場合は、魚眼レンズを搭載しなくても、画像中の物体の遠近の特定は容易である。
【００４１】
また、センサ２２が、下方に存在する対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサであるとする。この場合、衝突対象検出部１１は、センサ２２が出力した信号の特徴の変化から、対象を検出すると共に、対象と無人飛行機２０との距離ｄｍｈを算出する。
【００４２】
衝突判定部１２は、本実施の形態では、無人飛行機２０から送信されてきた状態情報を取得し、取得した状態情報から無人飛行機２０の高度ｄｈ及び速度ｖを特定する。また、衝突判定部１２は、特定した高度ｄｈ及び速度ｖに基づいて、無人飛行機２０が墜落した場合に、無人飛行機２０と衝突する可能性がある地上の領域（以下「衝突領域」と表記する。）を特定する。
【００４３】
そして、衝突判定部１２は、衝突対象検出部１１によって算出された距離ｄｍｈを用いて、対象が衝突領域内に位置しているかどうかを判定する。判定の結果、対象が衝突領域内に位置している場合は、衝突判定部１２は、無人飛行機２０と対象とが衝突する可能性があると判定する。
【００４４】
ここで、図４及び図５を用いて、衝突判定処理の具体例について説明する。図４（ａ）は、無人飛行機が空中で停止している場合における衝突判定処理を説明する図であり、図４（ｂ）は、無人飛行機が空中で停止している場合の衝突領域を示す図である。図５（ａ）は、無人飛行機が空中を移動している場合における衝突判定処理を説明する図であり、図５（ｂ）は、無人飛行機が移動している場合の衝突領域を示す図である。
【００４５】
また、衝突領域は、無人飛行機２０を地上に投影して得られる領域である。よって、衝突領域は、無人飛行機２０の全長、全幅、対角長さのうち、最も長いものを直径とする円（半径：ｄｉｎｉｔ）で近似することができる。以下の説明では、衝突領域は、半径ｄｉｎｉｔの円であるとする。また、図４（ａ）及び（ｂ）、図５（ａ）及び（ｂ）において、斜線が施された領域４０は、衝突領域を示している。
【００４６】
まず、無人飛行機２０が空中で停止している状態から墜落する場合を考える。この場合は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、無人飛行機２０は略垂直に落下する。このため、衝突領域４０は、無人飛行機２０の直下に位置することになる。
【００４７】
従って、図４（ａ）に示すように、衝突判定部１２は、まず、無人飛行機２０の直下の位置に、衝突領域４０を設定する。次に、ヒト３０と無人飛行機２０の中心との水平距離をｄとすると、衝突判定部１２は、衝突対象検出部１１によって算出された距離ｄｍｈと、無人飛行機の高度ｄｈと、ヒト３０の身長Ｈとを、下記数１に代入して、水平距離ｄを算出する。なお、身長Ｈは、予め設定された値である。
【００４８】
【数１】
2017038891.tif 000003
【００４９】
次に、衝突判定部１２は、水平距離ｄが半径ｄｉｎｉｔより小さくなっているかどうかを判定する。そして、判定の結果、水平距離ｄが半径ｄｉｎｉｔより小さくなっている場合に、衝突判定部１２は、ヒト３０が衝突領域４０に位置しており、無人飛行機２０とヒト３０とが衝突する可能性があると判定する。
【００５０】
なお、高度ｄｈの値が、ヒト３０の身長Ｈの値に比べて十分に大きい場合は、「ｄｈ−Ｈ≒ｄｈ」と見なすことができる。この場合は、上記数１は、下記の数２のように書き換えることができる。
【００５１】
【数２】
2017038891.tif 000004
【００５２】
続いて、無人飛行機２０が空中を移動している状態から墜落する場合を考える。この場合は、無人飛行機２０は、進行方向において放物線を描きながら墜落する。このため、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、衝突領域４０は、無人飛行機２０の直下から離れたところに位置することになる。
【００５３】
まず、衝突判定部１２は、この場合においても、図４（ａ）及び（ｂ）の例と同様に、ヒト３０と無人飛行機２０の中心との水平距離ｄを算出する。次に、衝突判定部１２は、下記の数３に、無人飛行機２０の高度ｄｈ及び速度ｖを代入して、無人飛行機が墜落するまでの間に水平方向において移動する距離（以下「水平移動距離」）ｄｃを算出する。なお、下記の数３において「ｇ」は重力加速度である。
【００５４】
【数３】
2017038891.tif 000005
【００５５】
次に、衝突判定部１２は、現在の無人飛行機２０の位置から進行方向において水平移動距離ｄｃの分だけ離れた位置に、半径ｄｉｎｉｔの円として、衝突領域４０を設定する。但し、無人飛行機２０の進行方向が変化した場合は、衝突領域４０は、例えば、図５（ｂ）に示す領域４０ａの位置に移動する。また、衝突領域４０は、無人飛行機２０の速度が遅くなった場合は、領域４０ｂの位置に移動し、無人飛行機２０の速度が速くなった場合は、領域４０ｃの位置に移動する。
【００５６】
そして、無人飛行機２０が移動している場合に水平距離ｄが特定されたヒト３０は、上述したように進行方向側に存在しているので、衝突判定部１２は、水平距離ｄが下記の数４を満たしているかどうかを判定する。
【００５７】
【数４】
2017038891.tif 000006
【００５８】
そして、判定の結果、水平距離ｄが上記の数４を満たしている場合は、衝突判定部１２は、ヒト３０が衝突領域４０に位置しており、無人飛行機２０とヒト３０とが衝突する可能性があると判定する。
【００５９】
また、本実施の形態では、衝突判定部１２は、衝突する可能性があると判定した場合に、無人飛行機２０に対して、対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示することができる。このような行動の具体例としては、対象から離れるように移動すること、移動速度を抑えること、対象に対して音及び光のいずれか又は両方によって警告を出力すること、高度を落とすこと、等が挙げられる。
【００６０】
具体的には、衝突判定部１２は、例えば、画像データからヒト３０等の対象が存在していない位置を特定できるのであれば、特定した位置に移動することを指示する命令（以下「衝突回避命令」と表記する。）を作成することができる。また、衝突判定部１２は、無人飛行機２０の移動速度の低下及び高度の低下等を指示する命令（以下「ダメージ軽減命令」と表記する。）を作成することもできる。
【００６１】
そして、衝突判定部１２は、作成した衝突回避命令又はダメージ軽減命令を、無線通信部１３を介して、無人飛行機２０に送信する。この場合、無人飛行機２０において、データ処理部２１は、命令の内容に応じて、各推力発生部２４の推力を調整し、指示された位置に無人飛行機２０を移動させたり、速度又は高度を低下させたりする。
【００６２】
更に、本実施の形態では、衝突判定部１２は、衝突する可能性があると判定した場合に、例えば、無人飛行機２０の管理者、操縦者等に、音及び光のいずれか又は両方によって、衝突を警告することもできる。具体的には、衝突判定部１２は、管理者、操縦者等が所有する情報端末に対して、衝突する可能性がある旨の通知を送信し、この情報端末の画面及びスピーカによって警告を出力する。
【００６３】
［装置動作］
次に、本発明の実施の形態における飛行制御装置１０の動作について図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態における飛行制御装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図１〜図５を参酌する。また、本実施の形態では、飛行制御装置１０を動作させることによって、飛行制御方法が実施される。よって、本実施の形態における飛行制御方法の説明は、以下の飛行制御装置１０の動作説明に代える。
【００６４】
最初に、図６に示すように、飛行制御装置１０において、衝突対象検出部１１は、無線通信部１３を介して、無人飛行機２０から送信されてきたセンサ出力信号を取得する（ステップＡ１）。具体的には、例えば、無人飛行機２０に搭載されているセンサ２２がカメラである場合は、衝突対象検出部１１は、センサ出力信号として、画像データを取得する。
【００６５】
次に、衝突対象検出部１１は、ステップＡ１で取得したセンサ出力信号から、無人飛行機２０の下方に存在する対象、例えば、ヒト３０、自動車３１等を検出し（ステップＡ２）、更に、無人飛行機２０から検出した対象までの距離ｄｍｈを算出する（ステップＡ３）。
【００６６】
具体的には、例えば、センサ出力信号が画像データであるとすると、衝突対象検出部１１は、画像データ上の特徴量と予め登録されている特徴量とを照合して、ヒト３０、自動車３１といった対象を検出する。そして、衝突対象検出部１１は、抽出した対象の大きさを特定し、これを、予め登録されている大きさと距離との関係に当てはめて、対象と無人飛行機２０との距離ｄｍｈを算出する。
【００６７】
次に、衝突判定部１２は、無人飛行機２０から送信されてきた状態情報を取得し、取得した状態情報から無人飛行機２０の高度ｄｈ及び速度ｖを特定する（ステップＡ４）。次いで、衝突判定部１２は、ステップＡ４で特定した高度ｄｈ及び速度ｖと、ステップＡ３で算出された距離ｄｍｈとに基づいて、無人飛行機２０が墜落した場合に、無人飛行機２０と対象とが衝突するかどうかを判定する（ステップＡ５）。
【００６８】
具体的には、ステップＡ５では、衝突判定部１２は、ステップＡ４で特定した高度ｄｈ及び速度ｖに基づいて、無人飛行機２０が墜落した場合に、無人飛行機２０と衝突する可能性がある衝突領域４０を特定する（図４（ｂ）及び図５（ｂ）参照）。そして、衝突判定部１２は、ステップＡ３で算出された距離ｄｍｈを用いて、対象が衝突領域内４０に位置するかどうかを判断し、それによって、無人飛行機２０と対象とが衝突するかどうかを判定する。
【００６９】
ステップＡ５の判定の結果、無人飛行機２０と対象とが衝突しないと判定した場合は、衝突判定部１２は、後述のステップＡ７を実行する。一方、ステップＡ５の判定の結果、無人飛行機２０と対象とが衝突すると判定した場合は、衝突判定部１２は、衝突回避命令又はダメージ軽減命令を作成し、作成した命令を、無線通信部１３を介して、無人飛行機２０に送信する（ステップＡ６）。
【００７０】
また、ステップＡ５の判定の結果、無人飛行機２０と対象とが衝突すると判定した場合は、衝突判定部１２は、更に、無人飛行機２０の管理者、操縦者等に、音及び光のいずれか又は両方によって、衝突を警告することもできる。
【００７１】
次に、ステップＡ５においてノーと判定した場合、又はステップＡ６を実行すると、衝突判定部１２は、無人飛行機２０が着陸しているかどうかを判定する（ステップＡ７）。ステップＡ７の判定の結果、無人飛行機２０が着陸していない場合は、再度ステップＡ１が実行される。一方、ステップＡ７の判定の結果、無人飛行機２０が着陸している場合は、飛行制御装置１０における処理は終了する。
【００７２】
［実施の形態による効果］
以上のように本実施の形態では、無人飛行機２０と衝突の可能性がある対象の検出が、常に行なわれ、地上の対象と無人飛行機２０との衝突の可能性が判断される。よって、本実施の形態によれば、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生が抑制される。
【００７３】
また、本実施の形態では、衝突の可能性がある場合に、無人飛行機２０に衝突回避命令又はダメージ軽減命令が送信され、管理者、操縦者等に警告がなされるので、いっそう、衝突事故の発生が抑制される。
【００７４】
［プログラム］
本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図６に示すステップＡ１〜Ａ７を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における飛行制御装置１０と飛行制御方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、衝突対象検出部１１、及び衝突判定部１２として機能し、処理を行なう。
【００７５】
また、本実施の形態におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、衝突対象検出部１１、及び衝突判定部１２のいずれかとして機能しても良い。
【００７６】
［物理構成］
ここで、本実施の形態におけるプログラムを実行することによって、飛行制御装置１０を実現するコンピュータについて図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態における飛行制御装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
【００７７】
図７に示すように、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１と、メインメモリ１１２と、記憶装置１１３と、入力インターフェイス１１４と、表示コントローラ１１５と、データリーダ／ライタ１１６と、通信インターフェイス１１７とを備える。これらの各部は、バス１２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
【００７８】
ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３に格納された、本実施の形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１２０に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス１１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
【００７９】
また、記憶装置１１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス１１４は、ＣＰＵ１１１と、キーボード及びマウスといった入力機器１１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ１１５は、ディスプレイ装置１１９と接続され、ディスプレイ装置１１９での表示を制御する。
【００８０】
データリーダ／ライタ１１６は、ＣＰＵ１１１と記録媒体１２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ１１０における処理結果の記録媒体１２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス１１７は、ＣＰＵ１１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
【００８１】
また、記録媒体１２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記憶媒体、又はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記憶媒体が挙げられる。
【００８２】
なお、本実施の形態における飛行制御装置１０は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、飛行制御装置１０は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。
【００８３】
［変形例］
続いて、本実施の形態の変形例について図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態の変形例における飛行制御装置の構成を具体的に示すブロック図である。
【００８４】
図１及び図２に示した例では、飛行制御装置１０は、無人飛行機２０の外部に設置されている。これに対して、図８に示すように、本変形例では、飛行制御装置１０は、無人飛行機２０のデータ処理部２１内に構築されている。
【００８５】
具体的には、本変形例は、無人飛行機２０に搭載されているコンピュータに、飛行制御装置１０を実現するプログラムをインストールし、これを実行することによって、実現されている。本変形例によれば、無人飛行機２０が外部と無線通信を行なうことが出来なくなった場合においても、地上の対象と無人飛行機２０との衝突事故の発生が抑制される。
【００８６】
上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する（付記１）〜（付記１８）によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。
【００８７】
（付記１）
無人飛行機を制御するための装置であって、
前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、衝突対象検出部と、
前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、衝突判定部と、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御装置。
【００８８】
（付記２）
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記衝突対象検出部が、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１に記載の飛行制御装置。
【００８９】
（付記３）
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記衝突対象検出部が、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１に記載の飛行制御装置。
【００９０】
（付記４）
前記衝突判定部が、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
付記１に記載の飛行制御装置。
【００９１】
（付記５）
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、
付記１に記載の飛行制御装置。
【００９２】
（付記６）
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、
付記１に記載の飛行制御装置。
【００９３】
（付記７）
無人飛行機を制御するための方法であって、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御方法。
【００９４】
（付記８）
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記７に記載の飛行制御方法。
【００９５】
（付記９）
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記７に記載の飛行制御方法。
【００９６】
（付記１０）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
付記７に記載の飛行制御方法。
【００９７】
（付記１１）
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に有する、
付記７に記載の飛行制御方法。
【００９８】
（付記１２）
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に有する、
付記７に記載の飛行制御方法。
【００９９】
（付記１３）
コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１００】
（付記１４）
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１０１】
（付記１５）
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１０２】
（付記１６）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
付記１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１０３】
（付記１７）
前記コンピュータに、
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に実行させる、
付記１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１０４】
（付記１８）
前記コンピュータに、
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に実行させる、
付記１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１０５】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１０６】
この出願は、２０１５年９月４日に出願された日本出願特願２０１５−１７４４３０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上のように、本発明によれば、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生を抑制することができる。本発明は、無人飛行機が利用される分野であれば制限無く利用できる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  飛行制御装置
１１  衝突対象検出部
１２  衝突判定部
１３  無線通信部
２０  無人飛行機
２１  データ処理部
２２  センサ
２３  ＧＰＳ信号受信部
２４  推力発生部
２５  無線通信部
３０  ヒト
３０ａ  頭部
３１  自動車
４０  衝突領域
１１０  コンピュータ
１１１  ＣＰＵ
１１２  メインメモリ
１１３  記憶装置
１１４  入力インターフェイス
１１５  表示コントローラ
１１６  データリーダ／ライタ
１１７  通信インターフェイス
１１８  入力機器
１１９  ディスプレイ装置
１２０  記録媒体
１２１  バス
【図１】
2017038891.tif 000007
【図２】
2017038891.tif 000008
【図３】
2017038891.tif 000009
【図４】
2017038891.tif 000010
【図５】
2017038891.tif 000011
【図６】
2017038891.tif 000012
【図７】
2017038891.tif 000013
【図８】
2017038891.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月8日(2018.2.8)
【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】
無人飛行機を制御するための装置であって、
前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、衝突対象検出部と、
前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、衝突判定部と、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御装置。
【請求項２】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記衝突対象検出部が、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項３】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記衝突対象検出部が、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１または２に記載の飛行制御装置。
【請求項４】
前記衝突判定部が、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項１〜３のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項５】
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、
請求項１〜４のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項６】
前記衝突判定部が、衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、
請求項１〜５のいずれかに記載の飛行制御装置。
【請求項７】
無人飛行機を制御するための方法であって、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を備えている、ことを特徴とする飛行制御方法。
【請求項８】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項７に記載の飛行制御方法。
【請求項９】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項７または８に記載の飛行制御方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項７〜９のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１１】
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に有する、
請求項７〜１０のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１２】
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に有する、
請求項７〜１１のいずれかに記載の飛行制御方法。
【請求項１３】
コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させるプログラム。
【請求項１４】
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１３に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
請求項１３または１４に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
請求項１３〜１５のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１７】
前記コンピュータに、
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に実行させる、
請求項１３〜１６のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１８】
前記コンピュータに、
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に実行させる、
請求項１３〜１７のいずれかに記載のプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、無人飛行機の飛行を制御するための飛行制御装置、飛行制御方法、及びこれらを実現するためのプログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、無人飛行機の墜落による衝突事故の発生を抑制し得る、飛行制御装置、飛行制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
（付記１３）
コンピュータによって、無人飛行機を制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記無人飛行機の下方の状況を検知可能なセンサが出力した信号に基づいて、前記無人飛行機の下方に存在する対象を検出し、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、ステップと、
（ｂ）前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度と算出した前記距離とに基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突するかどうかを判定する、ステップと、
を実行させるプログラム。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
（付記１４）
前記無人飛行機が、前記センサとして、受光した光に応じて画素信号を出力する撮像素子を備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記画素信号から生成された画像データに基づいて、前記対象を検出し、検出した前記対象の前記画像データにおける大きさを特定し、特定した前記大きさに基づいて、検出した前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１３に記載のプログラム。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
（付記１５）
前記無人飛行機が、前記センサとして、その下方に存在する前記対象までの距離に応じて出力信号の特徴が変化するセンサを備えており、
前記（ａ）のステップにおいて、前記出力信号の特徴の変化から、前記対象を検出すると共に、前記対象と前記無人飛行機との距離を算出する、
付記１３に記載のプログラム。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
（付記１６）
前記（ｂ）のステップにおいて、前記無人飛行機の高度及び速度を特定し、特定した前記高度及び前記速度に基づいて、前記無人飛行機が墜落した場合に、前記無人飛行機と衝突する可能性がある地上の領域を特定し、そして、前記衝突対象検出部によって算出された前記距離を用いて、前記対象が前記領域内に位置しているかどうかを判定し、前記対象が前記領域内に位置している場合に、前記無人飛行機と前記対象とが衝突する可能性があると判定する、
付記１３に記載のプログラム。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
（付記１７）
前記コンピュータに、
（ｃ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、前記無人飛行機に対して、前記対象との衝突が回避される行動、及び衝突によって生じる前記対象のダメージが軽減される行動のうち、少なくとも１つを指示する、ステップを更に実行させる、
付記１３に記載のプログラム。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
（付記１８）
前記コンピュータに、
（ｄ）前記（ｂ）のステップにて衝突する可能性があると判定した場合に、衝突を警告する、ステップを更に実行させる、
付記１３に記載のプログラム。
【国際調査報告】
2017038891.tif 000015
2017038891.tif 000016
2017038891.tif 000017
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