(57)【要約】  飛行空域割当部１０２は、基地局３との通信品質が所定のレベル以上になる通信良好空域は全てのドローン３０を割当対象とし、その通信品質が所定のレベル未満になる通信不良空域は、割当条件を満たすドローン３０を割当対象とする。飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の性能が定められた基準以上である場合に満たされる条件を割当条件として用いる。飛行空域割当部１０２は、例えば、ドローン３０が障害物との衝突を回避する回避機能を有する場合に、そのドローン３０の性能が定められた基準以上であると判断する。
2019098017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信設備と通信を行いながら飛行する飛行体の飛行空域を割り当てる割当部であって、前記通信設備との通信品質が所定のレベル以上になる第１空域は全ての飛行体を割当対象とし、当該通信品質が当該レベル未満になる第２空域は所定の条件を満たす飛行体を割当対象とする割当部
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記条件は、前記飛行体の性能が定められた基準以上である場合に満たされる
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記割当部は、前記飛行体の飛行計画と飛行結果との差分が閾値未満に収まる場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断する
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記割当部は、前記飛行体が障害物との衝突を回避する機能を有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断する
請求項２又は３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記割当部は、前記飛行体が目的地までの経路を設定する機能を有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断する
請求項２から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記割当部は、他の飛行体と編隊飛行を行う機能を前記飛行体が有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断する
請求項２から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記割当部は、前記条件を満たす前記飛行体に対して割り当てる飛行空域のうちの前記第２空域の飛行距離の上限を当該飛行体の前記性能の高さに応じた距離に制限する
請求項２から６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記割当部は、前記飛行体の飛行予定に基づいて前記飛行空域を割り当て、当該飛行予定の難易度が所定の難易度未満の場合に、前記条件が満たされると判断する
請求項１から７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記割当部は、前記飛行体に割り当てられた飛行空域の飛行を阻害する気象条件が前記第２空域の天気に含まれている場合に、当該気象条件による阻害の程度が大きいほど満たされにくくなる条件を前記条件として用いる
請求項１から８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記第１空域の変動を検出する検出部を備え、
前記割当部は、前記条件を満たさない飛行体に、検出された前記変動を反映した前記第１空域を割り当てる
請求項１から９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行体に飛行空域を割り当てる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行体に飛行空域を割り当てる技術が知られている。例えば特許文献１には、配電線用電柱の頂部よりも鉛直方向に上方の空間であって、その配電線用電柱の形状に基づいて定められる幅によって区画される断面形状を有し、無人飛行体が飛行する航空路を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドローンが飛行する場合、飛行指示を行うセンターに繋がる通信設備（基地局等）と必要に応じて通信をしながら飛行すると想定されるが、空域の中には通信品質が他の空域に比べて悪い（通信ができない又は通信速度が非常に遅い等）ところが存在する。しかし、有限の空域を有効に利用するためには、通信品質が悪い空域も活用することが望ましい。
そこで、本発明は、飛行体に割り当て可能な空域に通信品質が他の空域に比べて悪い部分が含まれていてもその空域全体を有効に利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、通信設備と通信を行いながら飛行する飛行体の飛行空域を割り当てる割当部であって、前記通信設備との通信品質が所定のレベル以上になる第１空域は全ての飛行体を割当対象とし、当該通信品質が当該レベル未満になる第２空域は所定の条件を満たす飛行体を割当対象とする割当部を備える情報処理装置を提供する。【０００６】
また、前記条件は、前記飛行体の性能が定められた基準以上である場合に満たされてもよい。
さらに、前記割当部は、前記飛行体の飛行計画と飛行結果との差分が閾値未満に収まる場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断してもよい。
さらに、前記割当部は、前記飛行体が障害物との衝突を回避する機能を有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断してもよい。【０００７】
また、前記割当部は、前記飛行体が目的地までの経路を設定する機能を有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断してもよい。
さらに、前記割当部は、他の飛行体と編隊飛行を行う機能を前記飛行体が有する場合に当該飛行体の性能が前記基準以上と判断してもよい。
また、前記割当部は、前記条件を満たす前記飛行体に対して割り当てる飛行空域のうちの前記第２空域の飛行距離の上限を当該飛行体の前記性能の高さに応じた距離に制限してもよい。【０００８】
また、前記割当部は、前記飛行体の飛行予定に基づいて前記飛行空域を割り当て、当該飛行予定の難易度が所定の難易度未満の場合に、前記条件が満たされると判断してもよい。
さらに、前記割当部は、前記飛行体に割り当てられた飛行空域の飛行を阻害する気象条件が前記第２空域の天気に含まれている場合に、当該気象条件による阻害の程度が大きいほど満たされにくくなる条件を前記所定の条件として用いてもよい。
また、前記第１空域の変動を検出する検出部を備え、前記割当部は、前記条件を満たさない飛行体に、検出された前記変動を反映した前記第１空域を割り当ててもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、飛行体に割り当て可能な空域に通信品質が他の空域に比べて悪い部分が含まれていてもその空域全体を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係るドローン運航管理システムの全体構成を表す図
【図２】サーバ装置等のハードウェア構成を表す図
【図３】ドローンのハードウェア構成を表す図
【図４】ドローン運航管理システムが実現する機能構成を表す図
【図５】生成された飛行予定情報の一例を表す図
【図６】空域情報の一例を表す図
【図７】仮決めされた飛行空域の一例を表す図
【図８】仮決めされた飛行許可期間の一例を表す図
【図９】仮決めされた飛行空域の別の一例を表す図
【図１０】仮決め情報の一例を表す図
【図１１】生成された飛行制御情報の一例を表す図
【図１２】割当処理における各装置の動作手順の一例を表す図
【図１３】変形例のサーバ装置が実現する機能構成を表す図
【図１４】変形例のドローンが実現する機能構成を表す図
【図１５】変形例のドローンが実現する機能構成を表す図
【図１６】飛行距離テーブルの一例を表す図
【図１７】難易度テーブルの例を表す図
【図１８】他の要素における難易度テーブルの例を表す図
【図１９】変形例のサーバ装置が実現する機能構成を表す図
【図２０】割当条件テーブルの一例を表す図
【図２１】変形例のサーバ装置が実現する機能構成を表す図
【符号の説明】
【００１１】
１…ドローン運航管理システム、１０…サーバ装置、２０…事業者端末、３０…ドローン、１０１…飛行予定取得部、１０２…飛行空域割当部、１０３…空域情報記憶部、１０４…機能情報取得部、１０５…割当情報送信部、１０６…飛行指示部、１０７…飛行状況取得部、１０８…飛行結果記憶部、１０９…天気情報取得部、１１０…通信品質検出部、２０１…飛行予定生成部、２０２…飛行予定送信部、２０３…機能情報記憶部、２０４…割当情報取得部、２０５…飛行制御情報生成部、２０６…飛行制御情報送信部、２０７…飛行状況表示部、２０８…飛行指示依頼部、３０１…飛行制御情報取得部、３０２…飛行部、３０３…飛行制御部、３０４…位置測定部、３０５…高度測定部、３０６…方向測定部、３０７…障害物測定部、３０８…飛行状況通知部、３１１…空域情報記憶部、３１２…飛行経路設定部、３１３…他機距離測定部。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［１］実施例
図１は実施例に係るドローン運航管理システム１の全体構成を表す。ドローン運航管理システム１は、ドローンの運航を管理するシステムである。運航管理とは、ドローンのような飛行体の飛行計画に則った飛行を管理することをいう。ドローン運航管理システム１は、例えば、複数のドローンが飛行する環境において、ドローンに飛行空域を割り当て、ドローンに対して飛行に関する指示（飛行指示）を行い、ドローンの安全且つ円滑な飛行を支援する。
【００１３】
ドローンとは、飛行計画に則って飛行することが可能で且つ一般的には無人の飛行体であり、本発明の「飛行体」の一例である。ドローンは、例えば運搬、撮影及び監視等の事業を行っている事業者によって主に用いられる。なお、本実施例では、運航管理の対象は無人のドローンであるが、有人のドローンも存在するので、その有人のドローンを対象としてもよい。なお、ドローン運航管理システム１が有人の飛行体を対象とするか否かにかかわらず、飛行機等の有人機の飛行空域の把握及び飛行指示等を行う管制における管理範囲がドローン運航管理システム１による運航管理に含まれていてもよい。
【００１４】
ドローン運航管理システム１は、ネットワーク２と、サーバ装置１０と、Ａ事業者端末２０ａ、Ｂ事業者端末２０ｂ及びＣ事業者端末２０ｃ（それぞれ区別しない場合は「事業者端末２０」という）と、Ａ事業者のドローン３０ａ−１及び３０ａ−２、Ｂ事業者のドローン３０ｂ−１及び３０ｂ−２、Ｃ事業者のドローン３０ｃ−１及び３０ｃ−２（それぞれ区別しない場合は「ドローン３０」という）とを備える。
【００１５】
ネットワーク２は、複数の基地局３を有する移動体通信網及びインターネット等を含む通信システムであり、自システムにアクセスする装置同士のデータのやり取りを中継する。基地局３は、移動体通信の電波を送受信するアンテナを備えた設備であり、本発明の「通信設備」の一例である。ネットワーク２には、サーバ装置１０及び事業者端末２０が有線通信で（無線通信でもよい）アクセスしている。また、ネットワーク２には、飛行中のドローン３０が基地局３と無線通信を行い、通信相手の基地局３を介してアクセスしている。
【００１６】
事業者端末２０は、例えば各事業者におけるドローン３０の運用及び管理の担当者（運用管理者）が利用する端末である。事業者端末２０は、例えば、運用管理者の操作によりドローン３０が予定している飛行概要を示す飛行予定を生成し、生成した飛行予定をサーバ装置１０に送信する。サーバ装置１０は、ドローン３０の飛行空域の割り当てに関する処理を行う情報処理装置である。サーバ装置１０は、受け取った飛行予定に基づき、各ドローン３０に対して飛行空域を割り当てる。
【００１７】
飛行空域の割り当てとは、より詳細には、飛行空域及び飛行許可期間の両方を割り当てることを意味する。飛行空域は、ドローン３０が出発地から目的地まで飛行する際に通過すべき空間を示す情報であり、飛行許可期間は、割り当てられた飛行空域における飛行が許可される期間を示す情報である。サーバ装置１０は、割り当てた飛行空域及び飛行許可期間を示す割当情報を作成し、作成した割当情報を事業者端末２０に送信する。
【００１８】
事業者端末２０は、受け取った割当情報に基づいて、ドローン３０が自機の飛行を制御するための情報群である飛行制御情報を生成し、生成した飛行制御情報を対象となるドローン３０に送信する。ドローン３０が飛行制御に用いる情報はドローン３０を制御するプログラムの仕様によって異なるが、例えば、飛行高度、飛行方向、飛行速度、到着地点の空間座標などが用いられる。
【００１９】
ドローン３０は、自律的に又は飛行計画（割り当てられた飛行空域及び飛行許可期間に従った飛行の計画）に従って飛行を行う飛行体であり、本実施例では、１以上の回転翼を備え、それらの回転翼を回転させて飛行する回転翼機型の飛行体である。どのドローン３０も、自機の位置及び高度（つまり３次元空間上の空間座標）を測定する座標測定機能及び時刻を測定する時刻測定機能を有しており、空間座標及び時刻を測定しながら飛行速度及び飛行方向を制御することで、割当情報が示す飛行空域及び飛行許可期間を守りながら飛行することが可能である。
【００２０】
また、ドローン３０は、基地局３を介してサーバ装置１０及び事業者端末２０に対して飛行状況を通知しならが飛行する。サーバ装置１０は、通知された飛行状況に基づいて必要な場合（例えば不具合等が原因で大幅な遅れが生じている場合）にはドローン３０に対して飛行指示を行う。また、事業者端末２０も、運用管理者の操作により（本実施例ではサーバ装置１０を介して）ドローン３０に飛行指示を行う場合がある。このようにドローン３０は、基地局３と通信を行いながら飛行することで、不測の事態に対応した飛行を行うことができる。
【００２１】
図２はサーバ装置１０等のハードウェア構成を表す。サーバ装置１０等（サーバ装置１０及び事業者端末２０）は、いずれも、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信装置１４と、入力装置１５と、出力装置１６と、バス１７という各装置を備えるコンピュータである。なお、ここでいう「装置」という文言は、回路、デバイス及びユニット等に読み替えることができる。また、各装置は、１つ又は複数含まれていてもよいし、一部の装置が含まれていなくてもよい。
【００２２】
プロセッサ１１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。また、プロセッサ１１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール及びデータ等を、ストレージ１３及び／又は通信装置１４からメモリ１２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
【００２３】
各種処理を実行するプロセッサ１１は１つでもよいし、２以上であってもよく、２以上のプロセッサ１１は、同時又は逐次に各種処理を実行してもよい。また、プロセッサ１１は、１以上のチップで実装されてもよい。プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
【００２４】
メモリ１２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１２は、レジスタ、キャッシュ及びメインメモリ（主記憶装置）等と呼ばれてもよい。メモリ１２は、前述したプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール及びデータ等を保存することができる。
【００２５】
ストレージ１３は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。
【００２６】
ストレージ１３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１２及び／又はストレージ１３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。通信装置１４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。
【００２７】
入力装置１５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカなど）である。なお、入力装置１５及び出力装置１６は、一体となった構成（例えば、タッチスクリーン）であってもよい。また、プロセッサ１１及びメモリ１２等の各装置は、情報を通信するためのバス１７を介して互いにアクセス可能となっている。バス１７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
【００２８】
図３はドローン３０のハードウェア構成を表す。ドローン３０は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信装置３４と、飛行装置３５と、センサ装置３６と、バス３７という各装置を備えるコンピュータである。なお、ここでいう「装置」という文言は、回路、デバイス及びユニット等に読み替えることができる。また、各装置は、１つ又は複数含まれていてもよいし、一部の装置が含まれていなくてもよい。
【００２９】
プロセッサ３１、メモリ３２、ストレージ３３及びバス３７は図２に表す同名のハードウェアと同じである。通信装置３４は、ネットワーク２との無線通信に加え、ドローン３０同士の無線通信を行うこともできる。飛行装置３５は、上述したローターと、ローターを回転させるモーター等の駆動手段とを備え、自機（ドローン３０）を飛行させる装置である。飛行装置３５は、空中において、あらゆる方向に自機を移動させたり、静止（ホバリング）させたりすることができる。
【００３０】
センサ装置３６は、飛行制御に必要な情報を取得するセンサ群を有する装置である。センサ装置３６は、自機の位置（緯度及び経度）を測定する位置センサと、自機が向いている方向（ドローン３０には自機の正面方向が定められており、その正面方向が向いている方向）を測定する方向センサと、自機の高度を測定する高度センサとを備える。また、本実施例では、ドローン３０ａ−１、３０ｂ−１及び３０ｃ−１のセンサ装置３６は、赤外線又はミリ波等を照射してその反射波を受信するまでの時間及びその反射波を受信した方向に基づいて物体との距離及びその物体の方向を測定する物体認識センサを有する。なお、物体認識センサは、イメージセンサ及びレンズ等を備え、物体を撮像した画像を解析することでその物体を認識するセンサであってもよい。
【００３１】
一方、ドローン３０ａ−２、３０ｂ−２及び３０ｃ−２のセンサ装置３６は物体認識センサを有しない。物体認識センサは、ドローン３０が他のドローン３０等の障害物の距離及び方向を測定し、所定の距離以上に近づいたらその障害物を回避する方向に飛行方向を変更して衝突を回避する回避機能のために用いられる。本実施例では、ドローン３０ａ−１、３０ｂ−１及び３０ｃ−１は回避機能を有しており、ドローン３０ａ−２、３０ｂ−２及び３０ｃ−２は回避機能を有していない。
【００３２】
なお、サーバ装置１０及びドローン３０等は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及び、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
【００３３】
ドローン運航管理システム１が備えるサーバ装置１０、事業者端末２０及びドローン３０には、本システムで提供されるプログラムが記憶されており、各装置のプロセッサがプログラムを実行して各部を制御することで以下に述べる機能群が実現される。
図４はドローン運航管理システム１が実現する機能構成を表す。なお、図４では、事業者端末２０及びドローン３０が１つずつしか表されていないが、それぞれ複数の事業者端末２０及び複数のドローン３０が同じ機能構成を有するものとする。
【００３４】
サーバ装置１０は、飛行予定取得部１０１と、飛行空域割当部１０２と、空域情報記憶部１０３と、機能情報取得部１０４と、割当情報送信部１０５と、飛行指示部１０６と、飛行状況取得部１０７とを備える。事業者端末２０は、飛行予定生成部２０１と、飛行予定送信部２０２と、機能情報記憶部２０３と、割当情報取得部２０４と、飛行制御情報生成部２０５と、飛行制御情報送信部２０６と、飛行状況表示部２０７と、飛行指示依頼部２０８とを備える。
【００３５】
ドローン３０は、飛行制御情報取得部３０１と、飛行部３０２と、飛行制御部３０３と、位置測定部３０４と、高度測定部３０５と、方向測定部３０６と、障害物測定部３０７と、飛行状況通知部３０８とを備える。なお、障害物測定部３０７は、上述したように各々のセンサ装置３６が物体認識センサを有しないドローン３０ａ−２、３０ｂ−２及び３０ｃ−２には備えられていない。
【００３６】
事業者端末２０の飛行予定生成部２０１は、ドローン３０の飛行予定を示す飛行予定情報を生成する。飛行予定生成部２０１は、例えば、上述した運用管理者が事業者端末２０に、飛行予定を入力するドローン３０を識別するドローンＩＤ（Identification）と、出発地、経由地及び到着地の名称と、出発予定時刻及び到着予定時刻とを入力することで、入力された各情報に基づいて飛行予定情報を生成する。なお、飛行予定情報は、あくまでも事業者が希望し又は要求する飛行予定を示す情報であり、確定した飛行計画を示すものではない。
【００３７】
図５は生成された飛行予定情報の一例を表す。図５の例では、図１に表すドローン３０ａ−１を識別する「Ｄ００１」というドローンＩＤに、「倉庫α１」、「店舗γ１」、「Ｔ１」、「Ｔ２」という出発地、目的地、出発予定時刻、到着予定時刻が対応付けられている。また、ドローン３０ｂ−２を識別する「Ｄ００２」というドローンＩＤに、「港α２」、「ビルγ２」、「Ｔ３」、「Ｔ４」という出発地、目的地、出発予定時刻、到着予定時刻が対応付けられている。
【００３８】
「Ｔ１」等の時刻は、実際には「９時００分」のように日時を１分単位まで表しているものとする。なお、時刻は、より細かく（例えば秒単位で）表されていてもよいし、より粗く（例えば５分単位で）表されていてもよい。また、飛行予定の日付が入力されてもよいが、本実施例では、説明を分かり易くするため、運用管理者は当日の飛行予定をその日の朝に入力する（つまり日付は不要である）ものとする。
【００３９】
ドローン３０ａ−１の飛行予定情報はＡ事業者端末２０ａの飛行予定生成部２０１が生成する。また、ドローン３０ｂ−２の飛行予定情報はＢ事業者端末２０ｂの飛行予定生成部２０１が生成し、ドローン３０ｃ−１の飛行予定情報はＣ事業者端末２０ｃの飛行予定生成部２０１が生成する。飛行予定生成部２０１は、生成した飛行予定情報を飛行予定送信部２０２に供給する。
【００４０】
飛行予定送信部２０２は、供給された飛行予定情報をサーバ装置１０に送信する。ドローン３０の飛行予定情報が送信されることで、そのドローン３０に対する飛行空域（詳細には飛行空域及び飛行許可期間）の割り当てが要求されることになる。サーバ装置１０の飛行予定取得部１０１は、各事業者端末２０から送信されてきた飛行予定情報を取得する。飛行予定取得部１０１は、取得した飛行予定情報を飛行空域割当部１０２に供給する。
【００４１】
飛行空域割当部１０２は、供給されたドローン３０の飛行予定情報に基づいて、そのドローン３０について要求された飛行空域、すなわち、そのドローン３０が飛行すべき飛行空域（ドローン３０が出発地から目的地まで飛行する際に通過すべき空間）及び飛行許可期間（飛行空域の飛行が許可される期間）をそのドローン３０に対して割り当てる。飛行空域割当部１０２は本発明の「割当部」の一例である。割当方法の詳細は後述する。
【００４２】
ドローン運航管理システム１においては、ドローン３０が飛行することができる飛行可能空域が道路網のように予め定められている。飛行可能空域は、当然ながら飛行のために必要な許可を受けた空域であり、場合によっては許可が不要な空域を含むこともある。本実施例では、飛行可能空域は、隙間なく敷き詰められた立方体の空間（以下「セル」という）によって表され、各セルには各々を識別するセルＩＤが付されている。
【００４３】
空域情報記憶部１０３は、飛行可能空域に含まれる各空域に関する空域情報を記憶する。
図６は空域情報の一例を表す。図６の例では、空域情報記憶部１０３は、各空域を表すセルＩＤと、セルの中心の座標と、立方体であるセルの一辺の長さと、飛行可否と、各空域における基地局３との通信品質とを対応付けた空域情報を記憶している。この空域情報では、「Ｃ０１＿０１」、「Ｃ０２＿０１」、・・・、「Ｃ９９＿９９」というセルＩＤと、「ｘ１、ｙ１、ｚ１」、「ｘ２、ｙ１、ｚ１」、・・・、「ｘ９９、ｙ９９、ｚ９９」という中心の座標とが対応付けられている。
【００４４】
本実施例では、説明を分かり易くするため、各セルの高度が一定であり、各セルのｘｙ座標とセルＩＤとを対応させて表している（例えばｘｙ座標が（ｘ１０、ｙ１５）のセルはＣ１０＿１５というセルＩＤが付されている）。図６の例では、各セルの一辺の長さはいずれも「Ｌ１」である。また、空域情報では、飛行可否が「○」なら飛行可能空域のセルであることを示し、「×」なら飛行不可空域のセルであることが表されている。例えば重要な施設及び人が通る場所等の上空は飛行不可空域と定められる。
【００４５】
通信品質とは、送信したデータが確実に受信されるか否か又はデータが届くまでに要する時間がどのくらいか等を表す指標によって評価される品質である。通信品質は、具体的には、電波の受信強度、通信速度、伝送速度、パケットロス率、遅延量又はそれらの時間的なゆらぎ等を表す値を指標として用いて評価される。通信品質の評価対象にはアップリンク及びダウンリンクがある。
【００４６】
アップリンクとは、ドローン３０から基地局３にデータを送信するときの通信経路であり、ダウンリンクとは、基地局３からドローン３０にデータを送信するときの通信経路である。通信品質の評価は、アップリンクのみ、ダウンリンクのみ又はそれらの両方を対象にして行う３通りの方法があり、本実施例では、アップリンク及びダウンリンクの両方を評価対象とする場合を説明する。ドローン運航管理システム１においては、例えばシステム管理者が、予め飛行可能空域にドローンを飛行させて各空域（各セル）における基地局３との通信品質を示す指標（受信強度等）をアップリンク及びダウンリンクの両方について測定する。
【００４７】
システム管理者は、アップリンク及びダウンリンクの両方について測定された上記の指標がどちらも通信品質が良い場合に測定される値の範囲に含まれていれば、その測定がされた空域の通信品質が所定のレベル以上である（通信品質が「○」）と判定する。また、システム管理者は、その指標がその範囲に含まれていなければ、空域の通信品質が所定のレベル未満である（通信品質が「×」）と判定する。図６の例では、セルＩＤがＣ２０＿２０及びＣ２１＿２０の空域の通信品質が「×」と判定されている。
【００４８】
そして、システム管理者は、通信品質の判定結果と対象の空域のセルＩＤとを対応付けた空域情報を作成し、空域情報記憶部１０３に記憶させる。図６に表すように、飛行可能空域における基地局３との通信品質は一定ではなく、空域によってはデータの送信又は受信ができないほど通信品質が悪い空域が含まれている。飛行空域割当部１０２は、これらの各空域における基地局３との通信品質を踏まえて飛行空域の割り当てを行う。
【００４９】
具体的には、飛行空域割当部１０２は、基地局３との通信品質が所定のレベル以上になる通信良好空域（空域情報の通信品質が「○」の空域）は全てのドローン３０を割当対象とし、その通信品質が所定のレベル未満になる通信不良空域（空域情報の通信品質が「×」の空域）は、後述する割当条件を満たすドローン３０を割当対象とする。通信良好空域は本発明の「第１空域」の一例であり、通信不良空域は本発明の「第２空域」の一例である。また、割当条件は本発明の「所定の条件」の一例である。
【００５０】
飛行空域割当部１０２は、本実施例では、ドローン３０の性能が定められた基準以上である場合に満たされる条件を割当条件として用いる。飛行空域割当部１０２は、例えば、ドローン３０が障害物との衝突を回避する回避機能を有する場合に、そのドローン３０の性能が定められた基準以上であると判断する。飛行空域割当部１０２は、この判断を行うため、空域の割当対象のドローン３０の機能を示す機能情報を機能情報取得部１０４に要求する。
【００５１】
機能情報取得部１０４は、飛行空域割当部１０２からドローン３０の機能情報を要求されると、そのドローン３０の飛行予定を送信してきた事業者端末２０に、そのドローン３０の機能情報を要求する。事業者端末２０の機能情報記憶部２０３は、自端末を用いて運用管理されているドローン３０の機能情報を記憶している。この機能情報は、例えばドローン３０の運用管理者が作成して機能情報記憶部２０３に記憶させておく。
【００５２】
本実施例では、機能情報記憶部２０３は、ドローン３０が回避機能を有するか否かを示す機能情報を記憶する。機能情報記憶部２０３は、機能情報取得部１０４から要求されたドローン３０の機能情報を記憶していれば、その機能情報をサーバ装置１０に送信する。機能情報取得部１０４は、送信されてきた機能情報を取得して飛行空域割当部１０２に供給する。
【００５３】
飛行空域割当部１０２は、供給された機能情報が回避機能を有することを示している場合、すなわち、空域の割当対象のドローン３０が回避機能を有する場合に、そのドローン３０の性能が定められた基準以上であると判断し、そのドローン３０を飛行空域として通信不良空域を割り当てる対象（割当対象）とする。ここでいう割当対象とは、常に通信不良空域を割り当てるわけではなく、割り当てようとする飛行経路に通信不良空域が含まれている場合に、通信不良空域を迂回せずにそのまま割り当てることを意味する。
【００５４】
飛行空域割当部１０２は、本実施例では、上述したように回避機能を有するドローン３０ａ−１、３０ｂ−１及び３０ｃ−１については通信良好空域だけでなく通信不良空域も割当対象とする。また、飛行空域割当部１０２は、回避機能を有しないドローン３０ａ−２、３０ｂ−２及び３０ｃ−２については、通信不良空域を割当対象としないで、通信良好空域だけを割当対象とする。
【００５５】
飛行空域割当部１０２は、まず、ドローン３０に割り当てる飛行空域を仮決めする。具体的には、飛行空域割当部１０２は、飛行可能空域のセルの中から、飛行予定に含まれている出発地に最も近いセル（出発地セル）と、目的地に最も近いセル（目的地セル）とを特定する。飛行空域割当部１０２は、次に、飛行可能空域のセルの中から、特定した出発地セルから目的地セルに至り、且つ、例えば飛行距離が最短となる飛行空域を仮決めし、仮決めした飛行空域に含まれているセルのセルＩＤを抽出する。
【００５６】
図７は仮決めされた飛行空域の一例を表す。図７では、セルＣ０１＿０１（セルＩＤがＣ０１＿０１のセル）の中心を原点とするｘ軸及びｙ軸が表されており、ｘ軸の矢印方向をｘ軸正方向、その反対方向をｘ軸負方向、ｙ軸の矢印方向をｙ軸正方向、その反対方向をｙ軸負方向といい、ｙ軸負方向は北向きであるものとする。図７の例では、図５に表すドローン３０ａ−１（ドローンＩＤがＤ００１）の飛行予定に含まれる「倉庫α１１」から「店舗α１２」まで至る飛行空域Ｒ１が表されている。
【００５７】
飛行空域Ｒ１には、出発地セルであるセルＣ１０＿０６からｙ軸正方向に隣接するセルを通ってセルＣ１０＿２０に至る分割空域Ｒ１１（飛行空域を分割した空域のこと）と、そこからｘ軸正方向に隣接するセルを通ってセルＣ３９＿２０に至る分割空域Ｒ１２とが含まれている。図７の例では、分割空域Ｒ１２のセルＣ１７＿２０からＣ２３＿２０までを含む通信不良空域Ｂ１が表されている。
【００５８】
飛行空域割当部１０２は、飛行空域の割当対象であるドローン３０ａ−１が回避機能を有しているので、通信不良空域Ｂ１に含まれているセル（セルＣ１７＿２０からＣ２３＿２０まで）もドローン３０ａ−１に割り当てる飛行空域として仮決めしている。飛行空域割当部１０２は、本実施例では、各分割空域について飛行許可期間を仮決めする。飛行空域割当部１０２は、例えば、飛行予定に含まれる出発予定時刻から到着予定時刻までの期間を、各分割空域の長さに応じた割合で分割した期間を、各分割空域を通過する際に要する空域通過期間として算出する。
【００５９】
例えば飛行空域Ｒ１における分割空域Ｒ１１、Ｒ１２の長さの比が１：２であり、出発予定時刻から到着予定時刻までの期間が６０分である場合、２０分：４０分を分割空域Ｒ１１、Ｒ１２の空域通過期間として算出する。飛行空域割当部１０２は、出発予定時刻からこれらの空域通過期間が順次経過した時刻（つまり２０分経過後の時刻、６０分経過後の時刻）の前後にマージン期間を加えた時刻を開始時刻又は終了時刻とする期間を各分割空域における飛行許可期間として仮決めする。
【００６０】
図８は仮決めされた飛行許可期間の一例を表す。飛行空域割当部１０２は、例えばマージン期間を３分間とすると、分割空域Ｒ１１に対しては、出発予定時刻Ｔ１１の３分前を開始時刻Ｔ１１１とし、出発予定時刻Ｔ１１から分割空域Ｒ１１の空域通過期間（２０分）が経過してからマージン期間の３分が経過した時刻（つまり出発予定時刻Ｔ１の２３分後）を終了時刻Ｔ１１２とする期間Ｋ１１を飛行許可期間として仮決めする。
【００６１】
また、飛行空域割当部１０２は、分割空域Ｒ１２に対しては、出発予定時刻Ｔ１１から分割空域Ｒ１１の空域通過期間である２０分が経過した時刻からマージン期間の３分間遡った時刻（つまり出発予定時刻Ｔ１の１７分後）を開始時刻Ｔ１２１とし、出発予定時刻Ｔ１１に分割空域Ｒ１１及びＲ１２の空域通過期間を合わせた６０分が経過してからマージン期間の３分が経過した時刻（つまり出発予定時刻Ｔ１の６３分後）を終了時刻Ｔ１２２とする期間Ｋ１２を飛行許可期間として仮決めする。
【００６２】
図９は仮決めされた飛行空域の別の一例を表す。図９の例では、図５に表すドローン３０ｂ−２（ドローンＩＤがＤ００２）の飛行予定に含まれる「港α２」から「ビルγ２」まで至る飛行空域Ｒ２が表されている。この飛行予定における出発地セルはセルＣ４０＿０５、目的地セルはセルＣ０５＿２０であるものとする。その場合、飛行距離が最短となる飛行空域を仮決めすると、どのセルを通っても通信不良空域Ｂ１を通ることになる。
【００６３】
例えばセルＣ４０＿０５からセルＣ０５＿０５まで西に進んでセルＣ０５＿０５からセルＣ０５＿２０まで南に進む飛行空域が割り当てられると、セルＣ２１＿０５からセルＣ１５＿０５まで通信不良空域Ｂ１を通ることになる。飛行空域割当部１０２は、ドローン３０ｂ−２が回避機能を有していないので、それらの通信不良空域Ｂ１を割り当てない。そこで、飛行空域割当部１０２は、通信不良空域Ｂ１を通らず迂回する飛行空域Ｒ２を割り当てる。
【００６４】
飛行空域Ｒ２には、出発地セルであるセルＣ４０＿０５からｘ軸負方向に隣接するセルを通ってセルＣ２３＿０５に至る分割空域Ｒ２１と、そこからｙ軸負方向に隣接するセルを通ってセルＣ２３＿０２に至る分割空域Ｒ２２と、そこからｘ軸負方向に隣接するセルを通ってセルＣ０５＿０２に至る分割空域Ｒ２３と、そこからｙ軸正方向に隣接するセルを通って目的地セルであるセルＣ０５＿２０に至る分割空域Ｒ２４とが含まれている。
【００６５】
図９の例では、通信不良空域Ｂ１とセルを１個分あけたセルＣ２３＿０５で迂回を始めている。これは、通信不良空域Ｂ１に隣接するセルも通信良好空域の中では通信品質が悪い方であると考えられるので、それらのセルを避けたためである。一方、分割空域Ｒ２３では通信不良空域Ｂ１に隣接するセルを通過している。これは、隣接するセルを避けると出発地セルから目的地セルまでの飛行距離が長くなってしまうためである。
【００６６】
このように、飛行空域割当部１０２は、飛行距離が長くならない限りは通信不良空域Ｂ１に隣接するセルも飛行空域として割り当てないようにしている。なお、飛行空域割当部１０２は、同じ考え方で、飛行距離が長くならない限りにおいて通信不良空域Ｂ１からなるべく離れたセルを飛行空域として割り当ててもよい。その場合、飛行空域割当部１０２は、出発地セルからすぐに北上してセルＣ４０＿０２まで進み、そこから西に進んでセルＣ０５＿０２に至る飛行空域をドローン３０ｂ−２に割り当てる。
【００６７】
飛行空域割当部１０２は、こうして仮決めした情報（仮決め情報）を一時的に記憶する。
図１０は仮決め情報の一例を表す。図１０では、飛行空域に含まれるセルのセルＩＤが分割空域毎にまとめられ、分割空域毎に対応する飛行許可期間が対応付けられ、それらの飛行空域及び飛行許可期間が仮決めされたドローン３０のドローンＩＤが対応付けられている。
【００６８】
例えば「Ｄ００１」というドローン３０ａ−１のドローンＩＤには、分割空域Ｒ１１、Ｒ１２に含まれるセルのセルＩＤ群と、飛行許可期間である期間Ｋ１１、Ｋ１２の開始時刻及び終了時刻とがそれぞれ対応付けられている。また、「Ｄ００２」というドローン３０ｂ−２のドローンＩＤには、分割空域Ｒ２１〜Ｒ２４に含まれるセルのセルＩＤ群及び飛行許可期間Ｋ２１〜Ｋ２４がそれぞれ対応付けられている。
【００６９】
飛行空域割当部１０２は、仮決めの段階では飛行空域が重複していても全てそのまま割り当てる。飛行空域割当部１０２は、そうして割り当てた重複された飛行空域（重複空域）を共有させるか否かを判断する。そのため、飛行空域割当部１０２は、まず、仮決めした飛行空域が重複するドローン３０の組合せを抽出する。飛行空域割当部１０２は、飛行空域全体を通過する際に要する空域通過期間を算出し、算出した空域通過期間を飛行空域に含まれるセルの数で分割する。分割された期間は、ドローン３０が各セルの通過に要する期間を表す。
【００７０】
飛行空域割当部１０２は、出発予定時刻に分割した期間を順次加えた時刻を、ドローン３０が各セルにおける飛行を開始することが見込まれる時刻（開始見込時刻）及び終了することが見込まれる時刻（終了見込時刻）として算出する。以下ではセルについて算出された開始見込時刻から終了見込時刻までの期間のことを飛行見込期間（そのセルを飛行することが見込まれる期間）という。
【００７１】
飛行空域割当部１０２は、本実施例では、２以上のドローン３０に対して割り当てを仮決めした重複セルがあり、且つ、その重複セルにおける飛行見込期間の差（飛行の開始見込時刻同士の差又は終了見込時刻同士の差）が閾値未満である場合に、そのドローン３０の組合せを、飛行空域が重複するドローン３０の組合せとして抽出する。飛行空域割当部１０２は、例えば、抽出したドローン３０同士が同じ方向に飛行する場合は重複空域を共有させると判断し、異なる方向に飛行する場合は重複空域を共有させないと判断する。
【００７２】
飛行空域割当部１０２は、重複空域を共有させる場合は、抽出した複数のドローン３０にその重複空域をそのまま正式に割り当てることを決定する。また、飛行空域割当部１０２は、重複空域を共有させない場合は、重複空域における飛行見込期間が最も早い（複数のセルが重複空域になっている場合は複数の飛行見込期間のうち最も早いものを比較する）ドローン３０にその重複空域をそのまま正式に割り当てることを決定する。
【００７３】
飛行空域割当部１０２は、重複空域が割り当てられなかったドローン３０については、仮決めした飛行空域の割り当てを撤回し、再度別の飛行空域を割り当てる（ただしこの場合も仮決め）、すなわち割り当てる飛行空域を見直す。その際、飛行空域割当部１０２は、正式な割り当てが確定した空域を除いた空域から新たに飛行空域を割り当てる。このように割り当ての仮決め、見直し及び確定を繰り返すことで、飛行空域割当部１０２は、割り当てを要求された全てのドローン３０について飛行空域を割り当てる。
【００７４】
飛行空域割当部１０２は、上記の方法で全てのドローン３０について飛行空域の割り当てを確定させると、確定時の仮決め情報を、正式な飛行空域及び飛行許可期間の割り当てを示す割当情報として割当情報送信部１０５に供給する。こうして正式な飛行空域及び飛行許可期間が割り当てられることで、割り当てられた飛行空域どおりに飛行する計画（飛行計画）が立てられたことになる。割当情報送信部１０５は、供給された割当情報を、その割当情報に含まれるドローンＩＤのドローン３０の運用管理者が利用する事業者端末２０に送信する。
【００７５】
なお、空域は有限であるため、空域の割り当てを要求するドローン３０の台数が多すぎれば、一部のドローン３０には飛行空域を割り当てることができないということが起こり得る。その場合は、飛行空域割当部１０２は、空域の割り当てができないと判断したドローン３０のドローンＩＤに割当不可である旨を対応付けた情報を割当情報に含めることで、事業者端末２０に割り当てがされなかった旨を通知する。このドローン３０については、例えば上述した運用管理者が新たな飛行予定を入力して、飛行空域の割り当てが再度要求されることになる。
【００７６】
事業者端末２０の割当情報取得部２０４は、送信されてきた割当情報を取得して、飛行制御情報生成部２０５に供給する。飛行制御情報生成部２０５は、上述した飛行制御情報（ドローン３０が自機の飛行を制御するための情報群）を生成する。
図１１は生成された飛行制御情報の一例を表す。図１１では、上述したドローン３０ａ−１に対する飛行制御情報が表されている。
【００７７】
ドローン３０ａ−１には、図１１（ａ）に表すように、出発地セルであるセルＣ１０＿０６から曲がり角であるセルＣ１０＿２０を通って目的地セルであるセルＣ３９＿２０に到達する飛行空域が割り当てられている。飛行制御情報生成部２０５は、これらの３つのセルの中心点の座標Ｐ１０１、Ｐ１０２、Ｐ１０３を目標地点座標（次に到達すべき目標となる地点の座標）として算出し、それらの座標を含む飛行制御情報をまずは生成する。
【００７８】
ドローン運航管理システム１においては、目的地として指定される地点にはドローン３０の着陸が可能なドローンポートが用意されており、事業者端末２０は、各ドローンポートの座標を目的地の名称に対応付けて記憶している。飛行制御情報生成部２０５は、図１１の例では、ドローン３０ａ−１の目的地である「店舗α１２」に対応付けられているドローンポートの座標Ｐ１０４を目標地点座標として飛行制御情報に加える。
【００７９】
飛行制御情報生成部２０５は、各目標地点座標まで飛行する際の飛行高度、飛行方向、飛行速度、空間幅及び到着目標時刻を飛行制御情報に加える。飛行制御情報生成部２０５は、例えば飛行高度として、座標Ｐ１０１までの飛行（離陸）には「０〜Ａ１」、それ以降の座標Ｐ１０３までの飛行（水平飛行）には「Ａ１」、座標Ｐ１０４までの飛行（着陸）には「Ａ１〜０」を加える。
【００８０】
また、飛行制御情報生成部２０５は、飛行方向として、水平飛行が行われる座標Ｐ１０１から座標Ｐ１０２までは「南向き」、座標Ｐ１０２から座標Ｐ１０３までは「東向き」を加える。また、飛行制御情報生成部２０５は、水平飛行が行われるＰ１０１からＰ１０３までの飛行速度として、例えば飛行予定にある出発予定時刻Ｔ１１から到着予定時刻Ｔ１２までの期間で飛行空域を飛行した場合の平均速度Ｖ１を加える。
【００８１】
また、飛行制御情報生成部２０５は、水平飛行が行われる座標Ｐ１０１から座標Ｐ１０３までの飛行空域の空間幅として、本実施例で定められているセルの一辺の長さＬ１を加える。図１１に表す「Ｌ１、Ｌ１、Ｌ１」という３つの空間幅は、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向の幅を意味している。なお、離陸時と着陸時には飛行方向、飛行速度、空間幅は不要なのでブランクになっている。
【００８２】
また、飛行制御情報生成部２０５は、各目標地点座標への到着目標時刻として、出発予定時刻Ｔ１１及び到着予定時刻Ｔ１２と、飛行許可期間の開始時刻及び終了時刻とを用いた時刻を加えている。飛行制御情報生成部２０５は、例えば座標Ｐ１０１への到着目標時刻として、座標Ｐ１０１を含むセルＣ１０＿０６から始まる分割空域Ｒ１１の飛行許可期間である期間Ｋ１１の開始時刻Ｔ１１１よりも所定の時間だけ後の時刻Ｔ１１１´以降の時刻と定めている。
【００８３】
開始時刻Ｔ１１１よりも前にセルＣ１０＿０６に入ると飛行許可期間である期間Ｋ１１になる前の侵入になるので、時刻Ｔ１１１´は、セルＣ１０＿０６に進入してから座標Ｐ１０１に到達するまでに要する時間よりも長い時間だけ開始時刻Ｔ１１１から経過した時刻を表すものとする。この時刻Ｔ１１１´以降に到着するということは、飛行許可期間である期間Ｋ１１になってから分割空域Ｒ１１に進入したことになる。
【００８４】
また、飛行制御情報生成部２０５は、分割空域Ｒ１１及びＲ１２の境目である座標Ｐ１０２への到着目標時刻として、座標Ｐ１０２を含むセルＣ１０＿２０から始まる分割空域Ｒ１２の飛行許可期間の開始時刻Ｔ１２１よりも所定の時間だけ後の時刻Ｔ１２１´から、セルＣ１０＿２０で終わる分割空域Ｒ１１の飛行許可期間の終了時刻Ｔ１１２よりも所定の時間だけ前の時刻Ｔ１１２´までの間の時刻を定めている。
【００８５】
時刻Ｔ１１１´と同様に、時刻Ｔ１２１´以降に座標Ｐ１０２に到着するということは、飛行許可期間である期間Ｋ１２になってから分割空域Ｒ１２に進入したことになる。また、時刻Ｔ１１２´は、座標Ｐ１０２からセルＣ１０＿２０を抜け出すまでに要する時間よりも長い時間だけ終了時刻Ｔ１１２から経過した時刻を表すものとする。この時刻Ｔ１１２´以前に座標Ｐ１０２に到着するということは、飛行を続ければ飛行許可期間である期間Ｋ１１が終了する前に分割空域Ｒ１１を抜け出せることになる。
【００８６】
また、飛行制御情報生成部２０５は、座標Ｐ１０３への到着目標時刻として、座標Ｐ１０３を含むセルＣ３９＿２０で終わる分割空域Ｒ１２の飛行許可期間である期間Ｋ１２の終了時刻Ｔ１２２よりも所定の時間だけ前の時刻Ｔ１２２´以前の時刻を定めている。この時刻Ｔ１２２´以前に座標Ｐ１０３に到着するということは、飛行を続ければ飛行許可期間である期間Ｋ１２が終了する前に分割空域Ｒ１２を抜け出せることになるからである。飛行制御情報生成部２０５は、こうして生成した飛行制御情報を飛行制御情報送信部２０６に供給する。
【００８７】
飛行制御情報送信部２０６は、供給された飛行制御情報を、対象となるドローン３０に送信する。ドローン３０の飛行制御情報取得部３０１は、送信されてきた飛行制御情報を取得して、取得した飛行制御情報を飛行制御部３０３に供給する。飛行部３０２は、自機（自ドローン）を飛行させる機能である。本実施例では、飛行部３０２は、飛行装置３５が備えるローター及び駆動手段等によって自機を飛行させる。
【００８８】
飛行制御部３０３は、飛行部３０２を制御し、本実施例では、飛行計画又は飛行指示に従って自機を飛行させる飛行制御処理を行う。飛行制御部３０３は、飛行制御情報取得部３０１から供給された飛行制御情報に基づいて飛行制御を行うことで、飛行計画に従って自機を飛行させる。また、飛行制御部３０３は、後述するサーバ装置１０の飛行指示部１０６からの飛行指示に基づいて飛行制御を行うことで、飛行指示に従って自機を飛行させる。
【００８９】
位置測定部３０４は、自機の位置を測定し、測定した位置を示す位置情報（例えば緯度・経度の情報）を飛行制御部３０３に供給する。高度測定部３０５は、自機の高度を測定し、測定した高度を示す高度情報（例えば高度をｃｍ単位で示す情報）を飛行制御部３０３に供給する。方向測定部３０６は、自機の正面が向いている方向を測定し、測定した方向を示す方向情報（例えば真北を０度とした場合に各方向を３６０度までの角度で示す情報）を飛行制御部３０３に供給する。
【００９０】
障害物測定部３０７は、センサ装置３６が備える物体認識センサにより、自機の周辺に存在する障害物と自機との距離及びそのドローン３０の方向を測定し、測定した距離及び方向を示す障害物情報を飛行制御部３０３に供給する。以上で述べた位置情報、高度情報、方向情報、障害物情報は、飛行制御部３０３に所定の時間間隔（例えば１秒毎等）で繰り返し供給される。
【００９１】
飛行制御部３０３は、前述した飛行制御情報に加え、繰り返し供給されてくる位置情報、高度情報及び方向情報と、障害物測定部３０７を備えるドローン３０の場合は障害物情報とに基づいて自機の飛行を制御する。飛行制御部３０３は、例えば測定される高度が飛行制御情報の示す飛行高度を維持するように自機の高度を制御する（高度制御）。また、飛行制御部３０３は、測定される位置の変化、すなわち速度が飛行制御情報の示す飛行速度を維持するように自機の飛行速度を制御する（速度制御）。
【００９２】
また、飛行制御部３０３は、前の目標地点座標と次の目標地点座標とを結ぶ線上の座標を中心とした矩形（本実施例では正方形）の範囲に自機が収まるように飛行高度及び飛行方向を制御する（空域通過制御）。この矩形は、飛行空域の境界を表しており、飛行空域を進行方向に直交する面で区切った場合の断面であり且つ一辺の長さが飛行空域の空間幅になっている。飛行制御部３０３は、測定された位置及び高度と、自機の寸法（縦の寸法、横の寸法）とに基づいて、自機がこの矩形の範囲に収まるように制御を行う。
【００９３】
また、飛行制御部３０３は、目標地点座標が近づいてくると、到着目標時刻よりも早く到着しそうな場合は飛行速度を遅くし、到着目標時刻に間に合わなそうな場合は飛行速度を速くするよう飛行速度を制御する（到着制御）。また、自機が障害物測定部３０７を備える場合、飛行制御部３０３は、測定された障害物との距離が閾値未満になった場合に、共に測定された障害物の方向を避ける方向に飛行方向を変更したり飛行速度を変更したりすることで、接近した障害物との衝突を回避する（障害物回避制御）。この場合の飛行制御部３０３は本発明の「障害物との衝突を回避する機能」の一例である。
【００９４】
飛行制御部３０３は、供給された位置情報及び高度情報を飛行状況通知部３０８に供給する。飛行状況通知部３０８は、供給された位置情報が示す位置及び高度情報が示す高度により表される空間座標と、現在時刻と自ドローンのドローンＩＤに対応付けて示す情報を上述した飛行状況情報として所定の時間間隔で生成する。飛行状況通知部３０８は、飛行状況情報を生成する度に、生成した飛行状況情報をサーバ装置１０及び事業者端末２０に送信することで、飛行状況を通知する。
【００９５】
事業者端末２０の飛行状況表示部２０７は、ドローン３０から送信されてきた飛行状況情報が示す飛行状況を表示する。ドローン３０の運用管理者は、表示された飛行状況を見て、割り当てられた飛行空域を飛行していること及び飛行許可期間に遅れないように飛行していること等を確認する。運用管理者は、例えばドローン３０が飛行計画（割り当てられた飛行空域及び飛行許可期間で飛行する計画）よりも大幅に遅れている場合、飛行計画通り飛行への復帰が可能か否かを判断する。
【００９６】
運用管理者は、例えば遅れの程度から不具合が発生している可能性が高く復帰はできないと判断すると、例えば帰投（出発地へ戻ること）又は不時着（予定外の着陸地点に着陸すること。着陸地点は例えば河川敷又は事業者の支店等）するよう指示する操作を事業者端末２０に対して行う。運用管理者は、帰投の指示の場合は例えば飛行空域をそのまま戻るか他の空域を飛行するかを選択し、不時着を指示する場合は着陸地点の位置と可能であればそこまでの飛行経路を入力する。
【００９７】
飛行指示依頼部２０８は、運用管理者による飛行指示を対象のドローン３０に対して行うようサーバ装置１０に依頼する。飛行指示依頼部２０８は、対象のドローン３０のドローンＩＤと飛行指示の内容を表した依頼データをサーバ装置１０に送信することでこの依頼を行う。依頼データはサーバ装置１０の飛行指示部１０６に供給される。飛行指示部１０６には、飛行空域割当部１０２から割当情報も供給される。
【００９８】
サーバ装置１０の飛行指示部１０６は、ドローン３０に対して飛行に関する指示（飛行指示）を行う。飛行指示部１０６は、例えば事業者端末２０から送信されてきた依頼データを受け取ると、その依頼データが示すドローン３０に対して、依頼された飛行指示（帰投又は不時着等）を示す飛行指示データを送信する。依頼データが新たな飛行経路を示していなければ、飛行指示部１０６は、割当情報が示す他のドローン３０の飛行空域と重複しないように、又は、それが無理なら重複するセルにおいて飛行見込期間が一定時間以上ずれるようにした緊急の飛行空域を決定し、その飛行空域を示す飛行指示データを送信する。
【００９９】
ドローン３０の飛行制御部３０３は、送信されてきた飛行指示データを受け取ると、飛行制御情報よりも飛行指示データが示す飛行指示に従うことを優先して（つまり飛行計画よりも飛行指示を優先して）飛行制御を行う。飛行制御部３０３は、例えば帰投の飛行指示がされた場合は、飛行方向を反対にして今まで飛んできた飛行空域を通って出発地まで飛行する飛行制御を行い、不時着の飛行指示がされた場合は、指示された着陸地点まで飛行する飛行制御を行う。
【０１００】
サーバ装置１０の飛行状況取得部１０７は、ドローン３０から送信されてきた飛行状況情報が示す飛行状況を取得し、取得した飛行状況を飛行指示部１０６に供給する。飛行指示部１０６は、供給された飛行状況に基づいて、各ドローン３０が飛行計画（割り当てられた飛行空域）どおりに飛行しているか否かを判断する。飛行指示部１０６は、例えばドローン３０が飛行許可期間内に飛行空域を抜けられなそうな飛行状況である場合に飛行速度を上げるように指示したり、ドローン３０が飛行空域を外れて飛行している場合に飛行方向を飛行空域に向けるように指示したりする。
【０１０１】
また、飛行指示に従い飛行計画とは異なる飛行空域を飛行するドローン３０がある場合、基本的には他のドローン３０との接近を避ける飛行指示がされているはずであるが、緊急で決定された飛行空域であるため飛行計画に従い飛行する場合に比べると近い距離まで接近する（ニアミス状態になる）ことがある。その場合に、飛行指示部１０６は、他のドローン３０へも例えば飛行速度を増減させる飛行指示を行って、ニアミス状態を解消させてもよい。
【０１０２】
ドローン運航管理システム１が備える各装置は、上記の構成に基づいて、ドローン３０の飛行空域及び飛行許可期間を割り当てる割当処理を行う。
図１２は割当処理における各装置の動作手順の一例を表す。この動作手順は、例えば、ドローン３０の運用者が飛行予定を事業者端末２０に入力することを契機に開始される。まず、事業者端末２０（飛行予定生成部２０１）は、図５に表すような飛行予定情報を生成する（ステップＳ１１）。
【０１０３】
次に、事業者端末２０（飛行予定送信部２０２）は、生成した飛行予定情報をサーバ装置１０に送信する（ステップＳ１２）。サーバ装置１０（飛行予定取得部１０１）は、事業者端末２０から送信されてきた飛行予定情報を取得する（ステップＳ１３）。続いて、サーバ装置１０（機能情報取得部１０４）は、取得された飛行予定情報により飛行予定が示されているドローン３０の機能情報を事業者端末２０に要求する（ステップＳ１４）。
【０１０４】
事業者端末２０（機能情報記憶部２０３）は、要求されたドローン３０の機能情報をサーバ装置１０に送信する（ステップＳ１５）。サーバ装置１０（機能情報取得部１０４）は、送信されてきた機能情報を取得する（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１４からＳ１６までの動作は、この動作手順よりも前に予め行われていてもよい。また、ステップＳ１４の要求がされなくても、ステップＳ１２で飛行予定情報が送信される際に合わせて事業者端末２０（機能情報記憶部２０３）が機能情報を送信してもよい。
【０１０５】
次に、サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、取得された機能情報が示すドローン３０の性能が定められた基準以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、基準以上である（ＹＥＳ）と判断した場合は、通信良好空域だけでなく通信不良空域を含めて割り当てる飛行空域（飛行空域及び飛行許可期間）を仮決めし（ステップＳ２２）、基準以上でない（ＮＯ）と判断した場合は、通信不良空域を含めずに通信良好空域だけを割当対象として割り当てる飛行空域を仮決めする（ステップＳ２３）。
【０１０６】
続いて、サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、仮決めした飛行空域に重複空域がある場合に、重複空域を共有させるか否かを判断する（ステップＳ２４）。サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、重複空域を共有させる場合はその重複空域を含む飛行空域の割り当てを確定させ、重複空域を共有させない場合はその重複空域を割り当てるドローン３０を選択してそのドローン３０について飛行空域を確定させる。続いて、サーバ装置１０は、全てのドローン３０について割り当てが確定したか否かを判断し（ステップＳ２５）、確定していない（ＮＯ）と判断した場合はステップＳ２１に戻って動作を行う。
【０１０７】
ステップＳ２５で確定した（ＹＥＳ）と判断した場合、サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、仮決めしていた飛行空域及び飛行許可期間を正式なものとして確定させた、図１０に表すような割当情報を生成し（ステップＳ３１）、生成した割当情報を事業者端末２０に送信する（ステップＳ３２）。事業者端末２０（割当情報取得部２０４）は、送信されてきた割当情報を取得する（ステップＳ３３）。
【０１０８】
次に、事業者端末２０（飛行制御情報生成部２０５）は、取得した割当情報に基づいて、図１１に表すような飛行制御情報を生成する（ステップＳ３４）。そして、事業者端末２０（飛行制御情報送信部２０６）は、生成された飛行制御情報を、対象となるドローン３０に送信する（ステップＳ３５）。ドローン３０（飛行制御情報取得部３０１）は、送信されてきた飛行制御情報を取得する（ステップＳ３６）。ドローン３０は、取得した飛行制御情報に基づいて上述した飛行制御処理を行う（ステップＳ４０）。
【０１０９】
ドローン運航管理システム１においては、上述したように、ドローン３０が基地局３と通信を行いながら飛行することで自機の位置をサーバ装置１０に伝えて且つ必要な場合に飛行指示を受け取れるようにして不測の事態に対応した飛行を行うことができるようになっている。しかし、通信不良空域が飛行空域に含まれていると、通信不良空域においては飛行指示を受け取れない状態で飛行しなければならない。だからと言って、飛行指示を受け取れない状態での飛行を避けるために通信不良空域を飛行空域として全く割り当てないようにすると、有限の飛行可能空域がさらに狭くなってしまう。
【０１１０】
本実施例では、性能が基準以上であるドローン３０には通信良好空域だけでなく通信不良空域も割り当てる（割当対象とする）ようにしている。これにより、ドローン３０に割り当て可能な空域（飛行可能空域）に通信品質が他の空域に比べて悪い部分（通信不良空域）が含まれていても、その通信不良空域をどのドローン３０にも割り当てない場合に比べて、その空域全体を有効に利用することができる。
【０１１１】
また、本実施例では、通信不良空域を飛行空域として割り当てる対象を、飛行指示を受け取れない状態で飛行して、例えば他のドローン３０がニアミスしたとしても衝突を避けることができる性能（障害物との衝突を回避する機能）を有するドローン３０に限定している。これにより、全てのドローン３０を通信不良空域の割当対象とする場合に比べて、通信不良空域を割り当てたドローン３０の安全性を高めること（詳細には障害物（他機を含む）と衝突せずに飛行する可能性を高めること）ができる。
【０１１２】
［２］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。
【０１１３】
［２−１］飛行空域
飛行空域割当部１０２は、実施例では、立方体のセルを用いて飛行空域を割り当てたが、これとは異なる方法で飛行空域を割り当ててもよい。飛行空域割当部１０２は、例えば、立方体ではなく直方体のセルを用いてもよいし、円柱の形をしたセルの軸を進行方向に沿うように並べて飛行空域としてもよい。また、飛行空域割当部１０２は、セルではなく、飛行空域の境界となる点、線、面を空間座標上の数式及び範囲で表すことで飛行空域を割り当ててもよい。
【０１１４】
また、飛行空域割当部１０２は、実施例では図６に表すように一定の高さのセルだけを含む飛行空域を割り当てたが、高さの異なるセルを含む飛行空域（鉛直方向の移動を含む飛行空域）を割り当ててもよい。また、飛行空域割当部１０２は、実施例では東西南北を進行方向とする飛行空域を割り当てたが、その他の方向（北北東、西南西など）を進行方向とする飛行空域を割り当ててもよいし、斜めに上昇又は下降する飛行空域を割り当ててもよい。要するに、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が飛行可能な空域であればどのような空域を飛行空域として割り当ててもよい。
【０１１５】
［２−２］飛行結果
飛行空域割当部１０２は、実施例とは異なる方法で通信不良空域を割り当てるドローン３０を判断してもよい。本変形例では、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の飛行計画と飛行結果との差分が閾値未満に収まる場合にドローン３０の性能が定められた基準以上になると判断する。
【０１１６】
図１３は本変形例のサーバ装置１０ａが実現する機能構成を表す。サーバ装置１０ａは、図４に表す各部に加えて飛行結果記憶部１０８を備える。飛行結果記憶部１０８は、ドローン３０の飛行結果を記憶する。本変形例では、飛行空域割当部１０２が、全てのドローン３０について飛行空域の割り当てを確定させると、割当情報を飛行結果記憶部１０８に供給する。
【０１１７】
また、飛行状況取得部１０７が飛行状況（空間座標、現在時刻、ドローンＩＤを示す情報）を取得する度にその飛行状況を飛行結果記憶部１０８に供給する。飛行結果記憶部１０８は、供給された飛行状況を、その飛行状況を送信してきたドローン３０の飛行結果として、供給された割当情報に対応付けて記憶する。この割当情報は、ドローン３０に割り当てられた飛行空域及び飛行許可期間、すなわち飛行計画を示す情報である。
【０１１８】
飛行空域割当部１０２は、飛行空域の割り当てを仮決めする際に、対象となるドローン３０の飛行計画及び飛行結果を飛行結果記憶部１０８から読み出す。そして、飛行空域割当部１０２は、読み出した飛行計画及び飛行結果の差分を算出する。飛行空域割当部１０２は、例えば、飛行計画が表す飛行許可期間をはみ出して飛行空域を飛行した時間（期間外飛行時間）を差分として算出する。また、飛行空域割当部１０２は、飛行計画が表す飛行空域をはみ出して飛行した距離（空域外飛行距離）を差分として算出する。
【０１１９】
飛行空域割当部１０２は、例えば、算出した期間外飛行時間に係数Ｋ１を乗じた値と空域外飛行距離に係数Ｋ２を乗じた値との合計を（Ｋ１、Ｋ２は所定の係数）、飛行計画と飛行結果との差分を表す値として算出する。飛行空域割当部１０２は、算出した差分の値が閾値未満である場合に、飛行計画と飛行結果との差分が閾値未満に収まると判断する。飛行空域割当部１０２は、差分が閾値未満に収まるドローン３０については、性能が定められた基準以上になるので、通信良好空域だけでなく通信不良空域も割当対象とする。
【０１２０】
本変形例では、ドローン３０が実際に飛行したときの飛行結果に基づいて性能を判断するので、例えば同じ製品で同じ機能のドローン３０でも部品の劣化又は微細な不具合等の影響で性能に違いが生じている場合に、その違いを反映して通信不良空域を割り当てるか否かを判断することができる。また、本変形例では、飛行計画どおりに飛行できるほど性能が高いと判断されるので、そのような性能が高いドローン３０に通信不良空域を割り当てることで、全てのドローン３０に通信不良空域を割り当てる場合に比べて、通信不良空域を割り当てたドローン３０の飛行計画が守られやすいようにすることができる。
【０１２１】
なお、飛行状況取得部１０７が取得する飛行状況には、飛行指示が行われた飛行も含まれるため、飛行指示がなくても飛行計画どおりに飛行できていたかどうか（つまり通信不良空域を安定して飛行できるかどうか）を評価するには適当ではない場合がある。そこで、飛行状況取得部１０７が飛行指示の有無を含む飛行状況を取得し、飛行空域割当部１０２が、飛行指示のなかった飛行結果だけを用いて上記の性能の判断を行ってもよい。これにより、飛行指示が行われた飛行結果も用いる場合に比べて、よりドローン３０の性能を正確に判断することができる。
【０１２２】
［２−３］経路設定機能
飛行空域割当部１０２は、実施例とは異なる方法で通信不良空域を割り当てるドローン３０を判断してもよい。本変形例では、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が目的地までの経路を設定する機能（経路設定機能）を有する場合にそのドローン３０の性能が定められた基準以上になると判断する。
【０１２３】
ここでいう経路とは、単に目的地まで一直線に飛行する経路を言うのではなく、空域には飛行可能空域と飛行不可空域とが含まれているから、そのうちの飛行可能空域を通って目的地まで到達する経路のことを意味する。本変形例では、例えばドローン３０ａ−１が経路設定機能を有しているものとする。
図１４は本変形例のドローン３０ａ−１が実現する機能構成を表す。ドローン３０ａ−１は、図４に表す各部に加えて空域情報記憶部３１１と、飛行経路設定部３１２とを備える。
【０１２４】
空域情報記憶部３１１は、飛行可能空域内の各空域に関する空域情報として、例えば図６に表す空域情報から通信品質を除いた情報を記憶している。この空域情報は、ドローン運航管理システム１の提供者から事業者に提供されているものとする。飛行経路設定部３１２は、目的地が決められている場合に、現在位置から目的地までの飛行経路を設定する。飛行経路設定部３１２は、例えば飛行空域割当部１０２と同じ方法で飛行経路を設定する。
【０１２５】
具体的には、飛行経路設定部３１２は、空域情報記憶部３１１から空域情報を読み出し、飛行可能空域のセルの中から、現在地に最も近いセル（現在地セル）と、目的地に最も近いセル（目的地セル）とを特定する。飛行経路設定部３１２は、次に、飛行可能空域のセルの中から、特定した出発地セルから目的地セルに至り、且つ、例えば飛行距離が最短となる飛行経路上にあるセルのセルＩＤを抽出する。飛行経路設定部３１２は、こうして抽出したセルＩＤが示すセルを通る飛行経路を設定する。
【０１２６】
飛行経路設定部３１２は、こうして飛行可能空域を通る飛行経路（つまり飛行不可の空域は通らない飛行経路）を設定する。この経路設定機能の有無は、例えば実施例で述べた機能情報によって示される。飛行空域割当部１０２は、機能情報取得部１０４から供給された機能情報が経路設定機能を有することを示している場合、すなわち、空域の割当対象のドローン３０が経路設定機能を有する場合に、そのドローン３０の性能が定められた基準以上であると判断し、通信良好空域だけでなく通信不良空域も割当対象とする。
【０１２７】
例えばドローン３０に不具合が生じて目的地まで到達できない状態になると、近くの着陸地点に不時着する飛行指示と現在位置から着陸地点までの飛行経路とがサーバ装置１０からそのドローン３０に送信される場合がある。しかし、通信不良空域では、その飛行指示も飛行経路も受信することができない。不時着可能な着陸地点については、予めドローン３０が記憶しておけば、現在位置から最も近い着陸地点を判断することはできる。
【０１２８】
しかし、現在位置から着陸地点までの飛行経路については、経路設定機能を有していなければ、現在位置から着陸地点まで一直線に向かうしかなくなる。そうすると、飛行不可空域を通過することになるかも知れず、危険且つ重大な違反行為を行うことになる。本変形例では、経路設定機能を有するドローン３０だけ通信不良空域を割当対象とするので、通信不良空域で急遽目的地が変更された場合でも、飛行可能空域を通る飛行経路を通って新たな目的地まで安全に且つ違反行為を行うことなく飛行することができる。
【０１２９】
［２−４］編隊飛行機能
飛行空域割当部１０２は、実施例とは異なる方法で通信不良空域を割り当てるドローン３０を判断してもよい。本変形例では、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が他のドローン３０と編隊飛行を行う機能（編隊飛行機能）を有する場合にそのドローン３０の性能が定められた基準以上になると判断する。
【０１３０】
本変形例では、例えばドローン３０ｂ−１が経路設定機能を有しているものとする。
図１５は本変形例のドローン３０ｂ−１が実現する機能構成を表す。ドローン３０ｂ−１は、図４に表す各部に加えて他機距離測定部３１３を備える。他機距離測定部３１３は、自機の周辺に存在する他のドローン３０と自機との距離を測定する。他機距離測定部３１３は、例えば、自機の進行方向に存在するドローン３０との距離を所定の時間間隔で繰り返し測定し、測定した距離を示す距離情報を飛行制御部３０３に供給する。
【０１３１】
飛行制御部３０３は、測定される他機との距離（ドローン３０間の間隔）が所定の範囲に収まるように飛行速度及び飛行方向を調整して編隊を維持する制御（編隊維持制御）を行う。この場合の飛行制御部３０３は編隊飛行機能の一例である。この編隊飛行機能の有無は、例えば実施例で述べた機能情報によって示される。飛行空域割当部１０２は、機能情報取得部１０４から供給された機能情報が編隊飛行機能を有することを示しているか否かを判断する。
【０１３２】
飛行空域割当部１０２は、機能情報が編隊飛行機能を有することを示している場合、すなわち、空域の割当対象のドローン３０が編隊飛行機能を有する場合に、そのドローン３０の性能が定められた基準以上であると判断し、通信良好空域だけでなく通信不良空域も割当対象とする。編隊飛行機能を有するドローン３０は、他のドローン３０との距離を一定に保つ機能を必ず有しているので、他のドローン３０が接近してきたときにそれを検知することもできる。
【０１３３】
例えば他のドローン３０が不具合等により飛行計画とは異なる飛行経路を飛行したためにニアミスが生じそうになった場合に、サーバ装置１０からの飛行指示がなくても、編隊飛行機能を有するドローン３０であれば衝突を回避することができる。従って、全てのドローン３０に通信不良空域を割り当てる場合に比べて、通信不良空域を割り当てたドローン３０の安全性を高めることができる。
【０１３４】
［２−５］通信不良空域の割当距離
飛行空域割当部１０２は、実施例とは異なる方法で通信不良空域を割り当ててもよい。本変形例では、飛行空域割当部１０２は、上述した割当条件（通信不良空域を割当対象とするドローン３０の条件）を満たすドローン３０に対して、割り当てる飛行空域のうちの通信不良空域の飛行距離の上限をそのドローン３０の性能の高さに応じた距離に制限する。
【０１３５】
本変形例では、上述した回避機能を有するドローン３０が持つ障害物を回避する性能と、経路設定機能を有するドローン３０が持つ経路を設定できる性能と、編隊飛行機能を有するドローン３０が持つ編隊飛行を行うことができる性能と、飛行計画及び飛行結果の差分が閾値未満に収まる性能という、通信不良空域での飛行において有効な４つの性能のうちの１以上をドローン３０が有する。
【０１３６】
飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が有している有効性能の数と、通信不良空域の飛行距離の上限とを対応付けた飛行距離テーブルを記憶している。
図１６は飛行距離テーブルの一例を表す。図１６の例では、有効性能の数が１個だと飛行距離の上限が「Ｌ１×５」、有効性能の数が２個だと飛行距離の上限が「Ｌ１×１０」、有効性能の数が３個以上だと飛行距離の上限が「なし」という対応付けがされている。
【０１３７】
この「Ｌ１」という距離は１つのセルの辺の長さであり、Ｌ１×５とはセル５個分の距離を表している。本変形例では、ドローン３０が図１３に表す機能情報取得部１０４及び飛行結果記憶部１０８を備えている。飛行空域割当部１０２は、機能情報取得部１０４から供給された機能情報が回避機能、経路設定機能及び編隊飛行機能のうちのいくつを示すかを判断する。また、飛行空域割当部１０２は、飛行結果記憶部１０８から対象となるドローン３０の飛行計画及び飛行結果を読み出して飛行計画及び飛行結果の差分が閾値未満に収まるか否かを判断する。
【０１３８】
飛行空域割当部１０２は、機能情報が示す機能の数に、飛行計画及び飛行結果の差分が閾値未満であれば１を加えた値を有効性能の個数と判断する。飛行空域割当部１０２は、そうして判断した有効性能の個数に飛行距離テーブルで対応付けられている飛行距離の上限までに通信不良空域での飛行距離を制限した上で飛行空域を割り当てる。飛行空域割当部１０２は、例えば対象のドローン３０の有効性能の個数が２個であれば、通信不良空域に含まれるセルの数を１０個以下に制限した上で飛行空域を割り当てる。
【０１３９】
このように、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が有する有効性能の個数が多いほど、すなわちドローン３０の性能が高いほど、通信不良空域を飛行する距離が長くなることを許容して（通信不良空域の飛行距離の上限を高くして）飛行空域を割り当てる。なお、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の性能の高さに応じた飛行時間に通信不良空域の飛行時間の上限を制限してもよい。
【０１４０】
ただ、ドローン３０が通過可能な時間を判断するには、ドローン３０の飛行速度が決まっていなければならず、飛行速度が決まっているなら、通過時間の上限＝通過距離の上限と置き換えることができる。従って、同じドローン３０に対してであれば、ドローン３０の性能の高さに応じた飛行距離に通信不良空域の飛行距離の上限を制限するのも、ドローン３０の性能の高さに応じた飛行時間に通信不良空域の飛行時間の上限を制限するのも同じことになる。
【０１４１】
上述した有効性能の個数が多いほど通信不良空域の飛行中に不測の事態が生じたときに安全に飛行し又は飛行計画通りに飛行することができる。本変形例ではドローン３０の性能の高さに応じて通信不良空域の飛行距離（又は飛行時間）の上限を高くすることで、有効性能を１つでも有するドローン３０の全てに通信不良空域を無制限に割り当てる場合に比べて、通信不良空域における安全性又は飛行計画どおりの飛行の実現性が下がるのを抑えつつ、空域全体をより有効に利用することができる。
【０１４２】
［２−６］計画どおりの飛行が難しい飛行予定
事業者が作成する飛行予定には、計画どおりに飛行しやすい飛行予定（易しい飛行予定）と計画どおりに飛行しにくい飛行予定（難しい飛行予定）とがある。例えば経由地が多く指定されて飛行経路が複雑な飛行予定及び飛行期間がぎりぎりの飛行予定（例えば最高速度で飛行してやっと間に合う飛行予定）は難しい飛行予定である。
【０１４３】
また、ドローン３０が荷物を運ぶ場合にその重量及び形状を飛行予定に含めるとすると、そのドローン３０が積載可能な重量ぎりぎりの荷物を運ぶ飛行予定及びその荷物が空気抵抗を大きく受ける形状である飛行予定は、難しい飛行予定となる。それらの難しい飛行予定に基づいて割り当てられた飛行空域を飛行するドローン３０は、易しい飛行予定に基づいて割り当てられた飛行空域を飛行するドローン３０に比べて、飛行計画（割り当てられた飛行空域を飛行する計画）から時間的又は位置的にずれて飛行することになり易い。
【０１４４】
すると、飛行計画を守って（割り当てられた飛行空域を通って）飛行している他のドローン３０との衝突に繋がるおそれがあるので、そのような衝突を避けるために上述した飛行指示が行われる。しかし、通信不良空域ではその飛行指示を行うことができない。そこで、本変形例では、飛行空域割当部１０２が、難しい飛行予定（飛行経路が複雑、飛行距離の割に飛行期間が短い、積載重量が重い又は荷物の空気抵抗が大きい等）であるか否かを踏まえて通信不良空域を割り当てるか否かを判断する。
【０１４５】
具体的には、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の飛行予定に基づいて飛行空域を割り当てる場合に、その飛行予定の難易度が所定の難易度未満の場合に割当条件が満たされると判断し、そのドローン３０については通信良好空域に加えて通信不良空域も割当対象として飛行空域を割り当てる。つまり、飛行空域割当部１０２は、飛行予定の難易度が所定の難易度以上の場合には、割当条件が満たされないと判断し、そのドローン３０については通信良好空域だけを割当対象として飛行空域を割り当てる。
【０１４６】
飛行空域割当部１０２は、例えば、計画どおりの飛行を難しくする要素と飛行予定の難易度とを対応付けた難易度テーブルを用いて飛行予定の難易度を特定する。
図１７は、難易度テーブルの例を表す。図１７の例では、計画どおりの飛行を難しくする要素として飛行経路の複雑さが用いられており、その複雑さが経由地の数で表されている（経由地が多いほど経路が複雑になり易い）。
【０１４７】
図１７の例では、経由地の数が「５個」までなら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ１未満」であり、経由地の数が「６個」以上なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ１以上」となることが表されている。図１７の例では、難易度が数値で表されており、難易度閾値により所定の難易度が表されている。飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の飛行予定情報が示す経由地の数に難易度テーブルにおいて対応付けられている飛行予定の難易度を参照して、この飛行予定情報が示す飛行予定の難易度が難易度閾値Ｔｈ１未満になるか否か、すなわち割当条件が満たされるか否かを判断する。
【０１４８】
図１８は他の要素における難易度テーブルの例を表す。図１８（ａ）では、計画どおりの飛行を難しくする要素として飛行期間の短さが用いられており、その短さが、飛行予定に従い飛行した場合の飛行速度の最高速度（ドローン３０が飛行可能な速度の上限）に対する割合（速度比）で表されている。最高速度に近い速度で飛行しないと間に合わないということは飛行期間が十分でなく、飛行距離に対して短いことを意味するからである。
【０１４９】
この難易度テーブルでは、速度比が「７０％」未満なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ２未満」であり、速度比が「７０％」以上なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ２以上」であるという対応付けが行われている。図１８の例でも、難易度が数値で表されており、難易度閾値により所定の難易度が表されている。飛行空域割当部１０２は、飛行空域の割り当てを仮決めする際に、まずは通信不良空域を含めて割り当てを行い、その場合の飛行距離を用いて速度比を算出する。
【０１５０】
飛行空域割当部１０２は、算出した速度比が「難易度閾値Ｔｈ２未満」に対応付けられている場合には割当条件が満たされて通信不良空域も割当対象になるのでその飛行空域をそのまま仮決めする。飛行空域割当部１０２は、算出した速度比が「難易度閾値Ｔｈ２以上」に対応付けられている場合には割当条件が満たされなくて通信不良空域が割当対象にならないので、その飛行空域に通信不良空域が含まれていなければそのまま仮決めするが、含まれていれば、今度は通信不良空域を割当対象としないで飛行空域の割り当てを仮決めする。
【０１５１】
図１８（ｂ）では、計画どおりの飛行を難しくする要素として積載重量の重さが用いられており、その重さがドローン３０の積載重量の最大積載重量に対する割合（積載重量比）で表されている。積載重量比が大きいほど計画どおりの飛行が難しくなるからである。この難易度テーブルでは、積載重量比が「５０％」未満なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ３未満」であり、積載重量比が「５０％」以上なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ３以上」であるという対応付けが行われている。
【０１５２】
図１８（ｃ）では、計画どおりの飛行を難しくする要素として空気抵抗の大きさが用いられており、その大きさが荷物の前面投影面積で表されている。この難易度テーブルでは、前面投影面積が「Ｅ１未満」なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ４未満」であり、前面投影面積が「Ｅ１以上」なら飛行予定の難易度が「難易度閾値Ｔｈ４以上」であるという対応付けが行われている。上記の積載重量比及び前面投影面積は、いずれも飛行予定情報によって示されるものとする。従って、飛行空域割当部１０２は、図１７の例と同様にして割当条件が満たされるか否かを判断する。
【０１５３】
なお、計画どおりの飛行を難しくする要素の表し方は上記のものに限らない。例えば飛行経路の複雑さは、出発地と目的地の間の飛行可能空域の密度によって表されてもよい（この密度が少ないほど経路が複雑になり易いから）。また、飛行期間の短さは、単に出発地から目的地までの直線距離と飛行予定時間（出発予定時刻から到着予定時刻までの時間）との比率で表されてもよい。また、空気抵抗の大きさは、前面投影面積だけでなく、横から見た投影面積で表されてもよい（横風の影響を受けて飛行しにくくなるから）。
【０１５４】
いずれの場合も、計画どおりの飛行を難しくする要素が互いの大小関係を比較可能な形（数値等）で表されていればよい。本変形例では、計画どおりに飛行しにくい飛行予定のドローン３０には通信不良空域が割り当てられない。従って、このドローン３０は、通信良好空域において基地局３と常に通信可能な状態で飛行するため不測の事態が起きてもサーバ装置１０からの飛行指示を受けることができ、通信不良空域が割り当てられる場合に比べて安全に飛行することができる。
【０１５５】
一方、計画どおりに飛行しやすい飛行予定のドローン３０には通信不良空域が割り当てられる。これにより、通信不良空域をどのドローン３０にも割り当てない場合に比べて空域全体を有効に利用することができる。また、このドローン３０は易しい飛行予定に基づいて割り当てられた飛行空域を飛行するので、全てのドローン３０を通信不良空域の割当対象とする場合に比べて、通信不良空域を割り当てたドローン３０の安全性を高めることができる。
【０１５６】
なお、複数の要素が同時に用いられてもよい。例えば、飛行空域割当部１０２は、各要素を表す値を正規化（０から１までの値に変換）し、各々について定められた係数を乗じて合計した値が難易度閾値未満であれば割当条件が満たされると判断する。これにより複数の要素が組み合せて存在している場合に、１つの要素だけを用いて割当条件を判断する場合に比べて、飛行の安全性を高めることができる。
【０１５７】
また、各要素に乗じる係数を変化させることで、各要素に対する重み付けを変化させてもよい。例えば計画どおりの飛行を難しくする要素として積載重量の重さの影響が最も大きい場合には、積載重量の重さを表す値に乗じる係数を他の係数よりも大きくして重みを付ける。これにより、重み付けをしない場合に比べて、飛行の安全性をより高めることができる。
【０１５８】
［２−７］天気の影響
ドローン３０の飛行は天気の影響を受けやすい。例えば向かい風の場合は飛行速度が遅くなって遅れが生じるし、バッテリーの消費が早くなりバッテリー切れの危険が増す。また、横風の場合も、飛行空域をはみ出さないように進行方向に対して斜めに推進力を働かせる必要があるため、無風の場合に比べて電力の消費が多くなり、やはりバッテリー切れの危険が増す。雨の場合は浸水により不具合が生じるおそれがある。
【０１５９】
また、気温が高すぎるとモーターがオーバーヒートしやすくなるし、気温が低すぎるとバッテリーの電圧が下がって飛行できなくなるおそれがある。また、雪が降れば機体に積もった雪で重くなり飛行速度が遅くなるしバッテリーの消費も早くなる。このようにドローン３０に割り当てられた飛行空域での飛行を阻害する気象条件（雨、風、雪、高温及び低温等）が天気に含まれていると、不測の事態が起こり易くなり、飛行指示の必要性が高まるので、通信不良空域が割当対象になりにくいようにすることが望ましい。
【０１６０】
図１９は本変形例のサーバ装置１０ｂが実現する機能構成を表す。サーバ装置１０ｂは、図４に表す各部に加えて天気情報取得部１０９を備える。天気情報取得部１０９は、飛行可能空域における天気を示す天気情報を取得する。天気情報取得部１０９は、例えば、インターネットを介して提供されている現在の天気を表す天気情報（降水量、風向き、風力及び気温を含む情報）から、空域情報が示す通信不良空域を含む地域の天気情報を取得する。
【０１６１】
飛行空域割当部１０２は、飛行空域の割り当ての仮決めを行う際に天気情報取得部１０９に天気情報を要求する。天気情報取得部１０９は、要求された天気情報を取得して飛行空域割当部１０２に供給する。飛行空域割当部１０２は、ドローン３０の飛行計画どおりの飛行（割り当てられた飛行空域の飛行）を阻害する気象条件（雨、風、雪、高温及び低温等）が通信不良空域の天気に含まれている場合に、その気象条件による阻害の程度が大きいほど満たされにくくなる割当条件を用いる。
【０１６２】
飛行空域割当部１０２は、例えば、飛行計画及び飛行結果の差分が閾値以上か否かによって割当条件が満たされたか否かを判断する場合に、気象条件と用いる閾値とを対応付けた割当条件テーブルを用いる。
図２０は割当条件テーブルの一例を表す。図２０の例では、「１０ｍｍ未満」、「１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満」、「２０ｍｍ以上」という降水量（気象条件）に、「閾値＝Ｔｈ１１」、「閾値＝Ｔｈ１２」、「閾値＝Ｔｈ１３」（Ｔｈ１１＞Ｔｈ１２＞Ｔｈ１３）という飛行計画及び飛行結果の差分を用いた割当条件が対応付けられている。
【０１６３】
降水量の場合、降水量が多いほど飛行計画どおりの飛行が阻害される（雨でも雪でも）。そこで、降水量が多くなるほど閾値の値を小さくして割当条件が満たされにくくなるようにしている。その結果、降水量が多い、すなわち飛行計画どおりの飛行が阻害される程度が大きいほど、より飛行計画及び飛行結果の差分が小さい、すなわちより性能が高く、より安定して飛行計画どおりに飛行できるドローン３０でないと割当条件を満たさなくなるようにしている。
【０１６４】
他にも、風であれば風力が強いほど閾値を小さくし、気温であれば常温との差分が大きいほど（高温又は低温であるほど）閾値を小さくすることで、気象条件による阻害の程度が大きいほど満たされにくくなる割当条件が用いられることになる。本変形例では、上記のとおり通信不良空域が飛行計画どおりの飛行が阻害され易い気象条件であるほど割当条件が満たされにくくなる。そのように飛行指示が必要になり易い状況であるほど通信不良空域が割り当てられにくいようにして、気候条件を踏まえずに通信不良空域を割当対象にする判断を行う場合に比べて、割り当てられた飛行空域での飛行の安全性を高めることができる。
【０１６５】
なお、例えば実施例のように回避機能の有無で通信不良空域の割当対象の可否を判断する場合、回避機能の性能に段階（高性能の回避機能及び普通の性能の回避機能等）があれば、本変形例を適用できる。その場合は、飛行空域割当部１０２は、気象条件による阻害の程度が大きいほど、通信不良空域を割当対象とするドローン３０を、高性能の回避機能を有するものに制限すればよい。
【０１６６】
また、本変形例は、図１６で述べた通信不良空域の割当距離を制限する場合にも適用できる。その場合、図１６に表す飛行距離テーブルにおける有効性能の個数を、気象条件による阻害の程度が大きいほど多く変更すればよい（例えば図１６では１個の場合に飛行距離の上限をＬ１×５にしているが２個の場合にＬ１×５にする）。また、本変形例は、図１７で述べた飛行経路の複雑さを用いる場合にも適用できる。その場合、気象条件による阻害の程度が大きいほど図１７に表す閾値を大きな値に変更すればよい（気象条件が悪いほど時間及び距離がずれることが見込まれるから）。
【０１６７】
また、複数の気象条件が同時に用いられてもよい。例えば、飛行空域割当部１０２は、各気象条件を表す値（降水量、気温と常温との差分、風力）を正規化（０から１までの値に変換）し、各々について定められた係数を乗じて合計した値が大きいほど上記の閾値を小さくする。これにより１つの気象条件だけを用いて割当条件を判断する場合に比べて、飛行の安全性をより高めることができる。
【０１６８】
また、各気象条件の値に乗じる係数を変化させることで、各気象条件に対する重み付けを変化させてもよい。例えば飛行計画どおりの飛行を阻害する程度が最も大きいのが降水量であれば、降水量を表す値に乗じる係数を他の係数よりも大きくして重みを付ける。これにより、重み付けをしない場合に比べて、飛行の安全性をより高めることができる。
【０１６９】
［２−８］通信不良空域の変動
通信不良空域は大気の状態又は基地局３の通信状況によって変動する場合がある。本変形例では、通信不良空域の変動を踏まえて飛行空域の割り当てが行われる。
図２１は本変形例のサーバ装置１０ｃが実現する機能構成を表す。サーバ装置１０ｃは、図４に表す各部に加えて通信品質検出部１１０を備える。通信品質検出部１１０は、通信可能空域における通信品質を検出する。
【０１７０】
本変形例では、飛行状況取得部１０７が、ドローン３０から通信品質を示す値（受信強度等）を飛行状況として取得して通信品質検出部１１０に供給する。このドローン３０は、各事業者が飛行させるドローン３０でもよいし、システム管理者が通信品質の検出用に飛行させるドローン３０であってもよい。通信品質検出部１１０は、供給された飛行状況が示す位置及び値から、その位置の通信品質が所定のレベル以上であるか否かを判断する。
【０１７１】
通信品質検出部１１０は、通信品質が所定のレベル以上であれば、その位置の通信品質を良好（つまり通信良好空域である）と検出し、通信品質が所定のレベル未満であれば、その位置の通信品質を不良（つまり通信不良空域である）と検出する。通信品質検出部１１０は、こうして通信良好空域の変動及び通信不良空域の変動を検出する。通信品質検出部１１０は本発明の「検出部」の一例である。
【０１７２】
通信品質検出部１１０は、検出結果を空域情報記憶部１０３に供給し、空域情報記憶部１０３は、供給された検出結果に基づいて空域情報の通信品質の欄を更新する。飛行空域割当部１０２は、更新された空域情報を読み出すことで、割当条件を満たさないドローン３０に、検出された変動を反映した通信良好空域を割り当てる。これにより、通信良好空域であったが変動により通信不良空域となった空域が割当条件を満たさないドローン３０に割り当てられることを防ぐことができる。
【０１７３】
［２−９］飛行体
実施例では、自律飛行を行う飛行体として回転翼機型の飛行体が用いられたが、これに限らない。例えば飛行機型の飛行体であってもよいし、ヘリコプター型の飛行体であってもよい。また、自律飛行の機能も必須ではなく、割り当てられた飛行空域を割り当てられた飛行許可期間に飛行することができるのであれば、例えば遠隔から操縦者によって操作されるラジオコントロール型（無線操縦型）の飛行体が用いられてもよい。
【０１７４】
［２−１０］各部を実現する装置
図４に表す各機能を実現する装置が図４とは異なっていてもよい。例えばサーバ装置１０が備える機能を事業者端末２０が備えていてもよい（例えば全国に散在する事業者端末２０が各地域の空域情報を記憶する空域情報記憶部１０３を備える）。また、事業者端末２０が備える機能をサーバ装置１０が備えていてもよい（例えば事業者端末２０は入力画面の表示と入力操作の受け付けだけを行い、サーバ装置１０が飛行予定生成部２０１を備えて飛行予定を生成する）。また、サーバ装置１０が備える各機能を２以上の装置がそれぞれ実現してもよい。要するに、ドローン運航管理システム全体としてこれらの機能が実現されていれば、ドローン運航管理システムが何台の装置を備えていてもよい。
【０１７５】
［２−１１］発明のカテゴリ
本発明は、サーバ装置及び事業者端末２０という情報処理装置と、ドローン３０という飛行体の他、それらの装置及び飛行体を備えるドローン運航管理システムのような情報処理システムとしても捉えられる。また、本発明は、各装置が実施する処理を実現するための情報処理方法としても捉えられるし、各装置を制御するコンピュータを機能させるためのプログラムとしても捉えられる。このプログラムは、それを記憶させた光ディスク等の記録媒体の形態で提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードさせ、それをインストールして利用可能にするなどの形態で提供されてもよい。
【０１７６】
［２−１２］処理手順等
本明細書で説明した各実施例の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾がない限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【０１７７】
［２−１３］入出力された情報等の扱い
入出力された情報等は特定の場所(例えばメモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
【０１７８】
［２−１４］ソフトウェア
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【０１７９】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【０１８０】
［２−１５］情報、信号
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【０１８１】
［２−１６］システム、ネットワーク
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
【０１８２】
［２−１７］「に基づいて」の意味
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
【０１８３】
［２−１８］「及び」、「又は」
本明細書において、「Ａ及びＢ」でも「Ａ又はＢ」でも実施可能な構成については、一方の表現で記載された構成を、他方の表現で記載された構成として用いてもよい。例えば「Ａ及びＢ」と記載されている場合、他の記載との不整合が生じず実施可能であれば、「Ａ又はＢ」として用いてもよい。
【０１８４】
［２−１９］態様のバリエーション等
本明細書で説明した各実施例は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
【０１８５】
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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