(57)【要約】【課題】情報収集用無人飛行装置において、収集した全ての情報を地上側で漏れなく円滑に取得できるようにする。【解決手段】マルチコプター４０のマルチスペクトルカメラ２は、調査対象物である圃場に関するデータを収集する。データ転送部１６は、飛行体が地上のステーションＳに停止している間に、当該ステーションＳに設置された管理コンピュータと無線通信することで、飛行体に搭載されたマルチスペクトルカメラ２で収集したデータを前記管理コンピュータに転送する。転送状況モニタ部１７は、データ転送部１６による前記データの転送状況を監視する。飛行制御部１２は、飛行体の飛行を制御する。離脱制限指令部２１は、データ転送部１６による前記データの転送が完了していないと転送状況モニタ部１７により判定されている間は、飛行制御部１２に、ステーションＳからの離脱を制限する離脱制限指令信号を送信する。【選択図】図２
2018154185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼を用いて飛行する飛行体と、
前記飛行体に搭載され、調査対象物に関するデータを収集する情報収集装置と、
前記飛行体が地上のステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された情報格納装置と無線通信することで、前記情報収集装置で収集したデータを前記情報格納装置に転送するデータ転送部と、
前記データ転送部による前記データの転送状況を監視する転送状況モニタ部と、
前記飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、
前記データ転送部による前記データの転送が完了していないと前記転送状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信する離脱制限指令部と、
を備えることを特徴とする情報収集用無人飛行装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報収集用無人飛行装置であって、
前記飛行制御部は、飛行に関する指示を、オペレータが操作する遠隔操作端末から受け付け、
前記飛行制御部は、前記データ転送部による前記データの転送が完了していないと前記転送状況モニタ部により判定されている間は、前記遠隔操作端末から受け付けた指示にかかわらず、前記ステーションからの離脱を禁止することを特徴とする情報収集用無人飛行装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の情報収集用無人飛行装置であって、
前記翼を駆動させるために供給する電力を蓄える充電式のバッテリーと、
前記飛行体が地上の前記ステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された充電装置を用いて前記バッテリーに対して充電しているときに、充電状況を監視する蓄電状況モニタ部と、
を更に備え、
前記離脱制限指令部は、前記バッテリーへの充電が完了していないと前記蓄電状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信することを特徴とする情報収集用無人飛行装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報収集用無人飛行装置であって、
前記充電装置は、非接触式の充電装置であることを特徴とする情報収集用無人飛行装置。
【請求項５】
翼を用いて飛行する飛行体と、
前記翼を駆動させるために供給する電力を蓄える充電式のバッテリーと、
前記飛行体が地上のステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された充電装置を用いて前記バッテリーに対して充電しているときに、充電状況を監視する蓄電状況モニタ部と、
前記飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、
前記バッテリーへの充電が完了していないと前記蓄電状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信する離脱制限指令部と、
を備えることを特徴とする情報収集用無人飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報収集用無人飛行装置に関する。詳細には、飛行しながら調査対象物に関するデータを収集する情報収集用無人飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の情報収集用無人飛行装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の情報収集用無人飛行装置は、調査対象物を空中から撮影し、その撮影データを地上側で分析して、調査対象物の状態を調査するシステムに用いられる。この情報収集用無人飛行装置は、飛行体と、当該飛行体に搭載される撮影装置と、当該飛行体に搭載される撮影データ送信部と、を備えた構成となっている。当該撮影データ送信部は、撮影装置で撮影して得られたデータを、逐次、地上側の受信装置に送信する。
【０００３】
特許文献１には、撮影データの送信をどのように行うかは具体的に記載されていないが、日本では、このような無人飛行装置と地上側とのデータの送受信のために、例えば、電波法に基づく免許がなくても無線局を開設可能な２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムを用いることが広く行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３４４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の小電力データ通信システムは、送信出力に制限があるので、比較的近距離間での通信にしか用いることができない。一方、調査対象物（情報収集範囲）が広いものである場合、地上側の受信装置の設置場所から飛行体が大きく離れる場合もあって、通信品質が低下し易くなる。このように、特許文献１に記載の構成では、特にデータのサイズが大きくなる場合に、収集した全てのデータを地上側で取りこぼしなく取得できるとは限らない点で、改善の余地があった。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、情報収集用無人飛行装置において、飛行体側で収集した全ての情報を地上側で漏れなく円滑に取得できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の情報収集用無人飛行装置が提供される。即ち、この情報収集用無人飛行装置は、飛行体と、情報収集装置と、データ転送部と、転送状況モニタ部と、飛行制御部と、離脱制限指令部と、を備える。前記飛行体は、翼を用いて飛行する。前記情報収集装置は、前記飛行体に搭載され、調査対象物に関するデータを収集する。前記データ転送部は、前記飛行体が地上のステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された情報格納装置と無線通信することで、前記情報収集装置で収集したデータを前記情報格納装置に転送する。前記転送状況モニタ部は、前記データ転送部による前記データの転送状況を監視する。前記飛行制御部は、前記飛行体の飛行を制御する。前記離脱制限指令部は、前記データ転送部による前記データの転送が完了していないと前記転送状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信する。
【０００９】
これにより、情報収集用無人飛行装置がステーションにおいて、情報収集装置で収集したデータを情報格納装置に転送している途中では、ステーションからの離脱が制限されているので、データの転送が完了しないまま誤って飛行体を移動させて通信が遮断されることを防止することができる。よって、転送の中断によるデータの欠けを防止することができる。また、データの転送のための無線通信がステーションで行われるため、通信品質を確保し易く、大きなサイズのデータも漏れなく円滑に取得することができる。
【００１０】
前記の情報収集用無人飛行装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記飛行制御部は、飛行に関する指示を、オペレータが操作する遠隔操作端末から受け付ける。前記飛行制御部は、前記データ転送部による前記データの転送が完了していないと前記転送状況モニタ部により判定されている間は、前記遠隔操作端末から受け付けた指示にかかわらず、前記ステーションからの離脱を禁止する。
【００１１】
これにより、データの転送中に、ステーションから離脱させる指示をオペレータが誤って出してしまった場合でも、データの転送が完了するまでは、情報収集用無人飛行装置がステーションから離脱しない。よって、オペレータの誤操作・誤判断に起因する転送の中断を防ぐことができ、欠けの無いデータを情報格納装置側で取得することができる。
【００１２】
前記の情報収集用無人飛行装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この情報収集用無人飛行装置は、充電式のバッテリーと、蓄電状況モニタ部と、を更に備える。前記バッテリーは、前記翼を駆動させるために供給する電力を蓄える。前記蓄電状況モニタ部は、前記飛行体が地上の前記ステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された充電装置を用いて前記バッテリーに対して充電しているときに、充電状況を監視する。前記離脱制限指令部は、前記バッテリーへの充電が完了していないと前記蓄電状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信する。
【００１３】
これにより、情報収集用無人飛行装置がステーションにおいて、充電装置を用いて電力をバッテリーに充電している途中では、ステーションからの離脱が制限される。従って、充電が不十分な状態で情報収集用無人飛行装置が次の飛行を開始するのを防止することができる。
【００１４】
前記の情報収集用無人飛行装置においては、前記充電装置は、非接触式の充電装置であることが好ましい。
【００１５】
これにより、データの転送も、バッテリーの充電も、ケーブルの接続なしで行うことができる。この結果、ステーションでの人手による作業を削減することができる。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の情報収集用無人飛行装置が提供される。即ち、この情報収集用無人飛行装置は、飛行体と、充電式のバッテリーと、蓄電状況モニタ部と、飛行制御部と、離脱制限指令部と、を備える。前記飛行体は、翼を用いて飛行する。前記充電式のバッテリーは、前記翼を駆動させるために供給する電力を蓄える。前記蓄電状況モニタ部は、前記飛行体が地上のステーションに停止している間に、当該ステーションに設置された充電装置を用いて前記バッテリーに対して充電しているときに、充電状況を監視する。前記飛行制御部は、前記飛行体の飛行を制御する。前記離脱制限指令部は、前記バッテリーへの充電が完了していないと前記蓄電状況モニタ部により判定されている間は、前記飛行制御部に、前記ステーションからの離脱を制限する指令信号を送信する。
【００１７】
これにより、情報収集用無人飛行装置がステーションにおいて、充電装置を用いて電力をバッテリーに充電している途中では、ステーションからの離脱が制限される。従って、充電が不十分な状態で情報収集用無人飛行装置が次の飛行を開始するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチコプターの全体的な構成を示す模式図。
【図２】マルチコプターの主要な電気的構成を示すブロック図。
【図３】ステーションに着陸した状態のマルチコプターの様子を示す模式図。
【図４】マルチコプターが収集した画像データをステーションにおいて管理コンピュータに転送するために行われる処理を示すフローチャート。
【図５】マルチコプターのバッテリーをステーションにおいて充電するために行われる処理を示すフローチャート。
【図６】ステーションからの離脱がオペレータから指示された場合に、マルチコプターの制御部で行われる処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るマルチコプター４０の全体的な構成を示す模式図である。図２は、マルチコプター４０の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すマルチコプター（情報収集用無人飛行装置）４０は、情報収集用の撮像装置を搭載し、オペレータが無線通信端末（遠隔操作端末）４１を用いて遠隔操作することが可能なものである。本実施形態のマルチコプター４０は、主たる構成として、飛行体１と、マルチスペクトルカメラ（情報収集装置）２と、ジンバル装置３と、バッテリー４と、受電部７と、測位用アンテナ８と、制御部１０と、を備えている。
【００２１】
飛行体１は、マルチコプター本体（機体）であり、複数のプロペラ（回転翼、翼）５を有する。また、飛行体１は、プロペラ５を駆動するための電動機（例えば、電動モータ）６を備えている。電動機６を適宜に駆動することにより、複数のプロペラ５のそれぞれの回転数を制御し、プロペラ５の回転によって得られる揚力をマルチコプター４０の重力との関係で変更することで、マルチコプター４０の上昇・下降のほか、ホバリングや水平飛行を実現することができる。
【００２２】
マルチスペクトルカメラ２は、例えば２バンド（可視赤外光及び近赤外光）の画像を同時に撮像することができるデジタルカメラとして構成されている。このマルチスペクトルカメラ２は、ジンバル装置３に支持された状態で、飛行体１の下部に取り付けられている。このマルチスペクトルカメラ２により、農作物が栽培されている圃場（調査対象物）７０を上空から撮像して画像データを得ることができる。マルチスペクトルカメラ２による撮影は、オペレータが無線通信端末４１を操作することにより遠隔で行うことができる。
【００２３】
ジンバル装置３は、マルチスペクトルカメラ２のレンズが常に鉛直下向きとなるように、当該マルチスペクトルカメラ２を支持するものである。後述するジンバル駆動部１３（図２を参照）を適宜に駆動することにより、ジンバル装置３が動作して、飛行体１の姿勢にかかわらずマルチスペクトルカメラ２の撮像光軸の向きが常にほぼ一定に保たれる。これにより、マルチスペクトルカメラ２を用いて、圃場７０を上空から平面的に撮像することができる。
【００２４】
バッテリー４は、プロペラ５を回転させるために電動機６に供給する電力や、飛行体１に搭載される様々な電子機器に供給する電力を、蓄えることができる蓄電装置である。バッテリー４の充電は、例えば、後述するステーションＳ（図３を参照）において行うことができる。
【００２５】
受電部７は、ステーションＳでバッテリー４の充電を行うときに電力を受電するものである。受電部７は飛行体１の中央部の下部に設けられている。
【００２６】
測位用アンテナ８は、ＧＮＳＳ等の衛星測位システムに基づいて自ら（飛行体１）の位置情報を取得するために用いられるアンテナである。取得された飛行体１の位置情報は無線通信端末４１に送信され、オペレータが確認できるようにするために、マルチコプター４０の現在位置が、無線通信端末４１が備える図略のディスプレイに表示される。また、飛行体１の位置情報は、マルチスペクトルカメラ２による撮影時の位置の記録のために用いられる。
【００２７】
このような構成のマルチコプター４０は、オペレータが無線通信端末４１を操作することにより、プロペラ５を用いて飛行しながら圃場７０をマルチスペクトルカメラ２で撮像し、静止画の画像データ（データ）を取得することができる。通常、圃場７０の全域を１枚の画像データでカバーするように撮影することは飛行高度の観点等から困難であるため、オペレータは、マルチコプター４０が水平に飛行して位置を変えながら圃場７０の撮影を繰り返すように無線通信端末４１を操作する。別の観点から言っても、圃場７０の全域を１枚の画像データでカバーするように撮影すると、圃場７０を小さくしか撮影できず、画像の精度が下がってしまうので、通常、オペレータは、圃場７０を多数のエリアに分割して撮影する。こうして収集された多数の画像データは、マルチコプター４０がステーションＳに帰還したときに、マルチコプター４０から図３に示す管理コンピュータ（情報格納装置）５１に転送され、当該管理コンピュータ５１が備える情報記憶部５０に記憶される。
【００２８】
マルチコプター４０が収集した画像データは、圃場７０に関する詳細な分析のために用いられる。具体的には、管理コンピュータ５１の情報記憶部５０に格納された画像データが別の解析用コンピュータに送られ、撮影時の位置情報に基づいて多数の画像データを結合することにより圃場７０の全体を表す１枚の画像データに変換された後、圃場７０における作物７１の生育状態のバラツキを表す生育分布画像が生成される。これにより、圃場７０内での作物７１の生育状態のバラツキ等を視覚的に評価することができる。なお、マルチスペクトルカメラ２で撮像されたデータは、生育分布画像を生成する目的に用いられるほか、他の様々な用途に用いることもできる。
【００２９】
次に、マルチコプター４０による情報収集作業の地上側の拠点であるステーションＳについて、図３を参照して説明する。図３は、ステーションＳに着陸している状態のマルチコプター４０の様子を示す模式図である。
【００３０】
ステーションＳは、調査対象の圃場７０の近くの適宜の位置に設営されるものであり、マルチコプター４０の離着陸を可能にするポートを備えている。ステーションＳは、例えばトラック等の車両に設けられると、機動性が向上するために好ましい。マルチコプター４０は、無線通信端末４１を用いたオペレータの操作によりステーションＳから離陸（離脱）して、飛行しながら圃場７０を上空から撮影する。そして、マルチコプター４０は、収集すべき全ての画像データの撮影が終了した場合、バッテリー４の蓄電量が残り少なくなった場合、画像データを記憶するメモリの残り容量が少なくなった場合等に、オペレータの操作によってステーションＳに帰還する。
【００３１】
図３に示すように、ステーションＳには、充電制御装置６０と、非接触給電装置（充電装置）６１と、管理コンピュータ５１と、が主として備えられている。
【００３２】
充電制御装置６０は、マルチコプター４０が備えるバッテリー４に対する充電を制御するものである。充電制御装置６０は、別途設置された発電機等から供給される交流電力を、高周波の電力に変換して非接触給電装置６１へ出力する。また、充電制御装置６０は、近距離無線通信用アンテナ６２を介して、マルチコプター４０と無線通信することができる。
【００３３】
非接触給電装置６１は、マルチコプター４０の離着陸ポートとして機能する水平板状のランディングプレート６３に埋め込まれた状態で設置される。非接触給電装置６１は、充電制御装置６０から供給される高周波電力を、マルチコプター４０の受電部７に非接触で送出するように構成される。非接触給電装置６１がマルチコプター４０に非接触で送電するための方式としては、電磁誘導を用いた方式、電磁波を用いた方式、共鳴法を用いた方式等の、様々な方式を採用することができる。
【００３４】
管理コンピュータ５１は、マルチコプター４０が収集したデータを管理するために設置されるものであり、前記発電機から電力の供給を受けて稼動することができる。管理コンピュータ５１は無線通信用アンテナ５２を備えており、マルチコプター４０との無線通信によりデータのやり取りを行うことができる。更に、管理コンピュータ５１は、マルチコプター４０から転送されたデータ（例えば、数百枚の画像データ）を取り込むための記憶媒体である情報記憶部５０を備える。この情報記憶部５０は、例えばハードディスクドライブやフラッシュメモリドライブ等として構成することができる。
【００３５】
以下では、マルチコプター４０の主要な電気的構成について、図２を参照して説明する。図２は、マルチコプター４０の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００３６】
本実施形態のマルチコプター４０は、飛行体１の飛行・着陸・離陸や、マルチスペクトルカメラ２での撮影のタイミング等を、総合的に制御するための制御部１０を備える。また、制御部１０に対して、システムバス３１を通じて、無線通信部１１、飛行制御部１２、ジンバル駆動部１３、位置情報算出部１４、撮像データ記憶部１５、データ転送部１６、転送状況モニタ部１７、蓄電状況モニタ部１８、充電制御部２２、及び離脱制限指令部２１等が電気的に接続されている。
【００３７】
制御部１０は、コンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。また、前記ＲＯＭには、マルチコプター４０を、例えば、飛行体１の位置情報、バッテリー４の蓄電状況、撮像データ記憶部１５のメモリ容量等に応じて適宜に動作させるためのプログラム等が記憶されている。このソフトウェアとハードウェアの協働により、制御部１０を、システムバス３１に接続された各部を制御するための指令部として機能させることが可能である。
【００３８】
無線通信部１１は、ユーザが操作する無線通信端末４１からの信号を近距離無線通信用アンテナ３２を介して受信し、信号処理した後に、制御部１０に入力する。また、無線通信部１１は、制御部１０から無線通信端末４１に送信する信号を信号処理した後に、近距離無線通信用アンテナ３２を介して無線通信端末４１に送信する。また、これと同様の方法で、マルチコプター４０がステーションＳに帰還している間は、無線通信部１１によって、充電制御装置６０と制御部１０との間の無線通信、及び、管理コンピュータ５１と制御部１０との間の無線通信が実現される。なお、本実施形態において、無線通信部１１と、無線通信端末４１、管理コンピュータ５１、又は充電制御装置６０と、の間で行われる無線通信は、例えば２．４ＧＨｚ帯の周波数帯を利用した近距離無線を利用することができるが、これに限るものではなく、他の通信規格による無線通信が行われてもよい。
【００３９】
飛行制御部１２は、電動機６の駆動状態を制御することにより、複数のプロペラ５を適宜に回転させて、飛行体１の上昇、下降、及び水平移動等を行わせる。
【００４０】
ジンバル駆動部１３は、ジンバル装置の駆動状態を制御することにより、マルチスペクトルカメラ２のレンズの向きを調整して、圃場７０を平面的に撮像することを可能とする。
【００４１】
位置情報算出部１４は、測位用アンテナ８で受信された測位信号に基づいて、飛行体１の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出するものである。
【００４２】
撮像データ記憶部１５は、マルチスペクトルカメラ２で撮像して得られた画像データをファイルとして記憶するメモリである。撮像データ記憶部１５は、カメラ撮影時において位置情報算出部１４から取得した飛行体１の位置情報を、画像データと対応付けて記録する。本実施形態では、各画像データのファイルに緯度及び経度の情報をメタ情報として記述することで位置情報の対応付けを実現しているが、対応付けの方法はこれに限定されない。
【００４３】
データ転送部１６は、マルチコプター４０が地上のステーションＳに帰還したときに、撮像データ記憶部１５に記憶されたデータを管理コンピュータ５１に転送する処理を行うものである。
【００４４】
転送状況モニタ部１７は、マルチコプター４０が地上のステーションＳに帰還してデータの転送を行っているときに、データ転送部１６によるマルチコプター４０から管理コンピュータ５１へのデータの転送状況を監視するものである。本実施形態の転送状況モニタ部１７は、撮像データ記憶部１５に記憶されているデータの転送がどの程度完了したかを監視する。この監視結果は、無線通信部１１及び近距離無線通信用アンテナ３２を介して、無線通信端末４１に送信される。これにより、オペレータは、転送の進捗を知ることができるようになっている。
【００４５】
蓄電状況モニタ部１８は、バッテリー４の蓄電量を監視するものである。本実施形態の蓄電状況モニタ部１８は、飛行中におけるバッテリー４の蓄電量を監視し、蓄電量が少ない場合は、バッテリー残量警告を無線通信端末４１からオペレータに報知するための信号を無線通信部１１から無線通信端末４１に送信させる。また、蓄電状況モニタ部１８は、マルチコプター４０が地上のステーションＳに帰還してバッテリー４への充電を行っているときに、当該バッテリー４の蓄電状況を監視する。
【００４６】
充電制御部２２は、マルチコプター４０が地上のステーションＳに帰還してバッテリー４の充電を行うときに、充電動作が行われるように制御するものである。なお、充電制御の詳細については後述する。
【００４７】
離脱制限指令部２１は、マルチコプター４０がステーションＳに停止して、撮像データ記憶部１５に記憶された画像データをマルチコプター４０から管理コンピュータ５１へ転送している際に、データの転送が完了していない間は、飛行制御部１２に、ステーションＳからの離脱（離陸）を制限する指令を送信するものである。また、離脱制限指令部２１は、マルチコプター４０がステーションＳに停止して、バッテリー４の充電を行っている際に、充電が完了していない間は、飛行制御部１２に、ステーションＳからの離脱（離陸）を制限する指令を送信する。
【００４８】
以下では、マルチコプター４０が地上のステーションＳに帰還したときに行われる画像データの転送処理、及び、バッテリー４の充電処理について、具体的に説明する。なお、本実施形態では、マルチコプター４０がステーションＳに設置されたランディングプレート６３に着陸するときに、受電部７と非接触給電装置６１とが対面する位置となるように着陸することで、マルチコプター４０と充電制御装置６０との間で通信が開始されて自動的にバッテリー４の充電処理が行われる。また、これとほぼ同時に、着陸を検知したマルチコプター４０と管理コンピュータ５１との間で通信が開始されて、画像データの転送処理が自動的に行われる。
【００４９】
初めに、ステーションＳで行われる画像データの転送処理について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、マルチコプター４０が収集した画像データをステーションＳにおいて管理コンピュータ５１に転送するために行われる処理を示すフローチャートである。
【００５０】
初めに、マルチコプター４０と管理コンピュータ５１との間で、通信規格に応じた所定の手順により無線接続が確立され、通信が開始される（ステップＳ１０１，Ｓ２０１）。
【００５１】
その後、データ転送部１６は、撮像データ記憶部１５の記憶内容に基づいて、転送データに関する情報（転送データ情報）を管理コンピュータ５１に送信する（ステップＳ１０２）。この転送データ情報としては、例えば、転送対象の画像データのそれぞれのファイル名、ファイルサイズ等のリストとすることが考えられる。
【００５２】
管理コンピュータ５１は、転送データ情報を受信して（ステップＳ２０２）、画像データを取り込むための準備作業を行う。具体的には、受信した画像データを記憶可能な空き容量が情報記憶部５０に残っているか等の確認が行われる。準備作業が完了したら、管理コンピュータ５１は、その旨（取込準備完了）をマルチコプター４０側に送信（通知）する（ステップＳ２０３）。
【００５３】
取込準備完了の通知を受信すると、マルチコプター４０の離脱制限指令部２１は飛行制御部１２に対し、マルチコプター４０がステーションＳから離脱することを禁止する指令信号である第１離脱制限指令（離脱制限指令）を出力する（ステップＳ１０３）。
【００５４】
離脱制限指令部２１が第１離脱制限指令を出力した後、データ転送部１６は管理コンピュータ５１に、データの転送を開始することを知らせる転送開始信号を送信するとともに（ステップＳ１０４）、データの転送を開始する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
データ転送部１６からの転送開始信号を受信した管理コンピュータ５１は、データを受信して情報記憶部５０へ取り込む動作を実行する（ステップＳ２０４）。
【００５６】
データ転送部１６がデータの転送を開始した後、転送状況モニタ部１７は、撮像データ記憶部１５に記憶されている転送対象の画像データが全て転送されたか否かを判断（監視）する（ステップＳ１０６）。データの転送が完了していない場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０６の判断が繰り返される。
【００５７】
転送状況モニタ部１７により、全てのデータの転送が完了したと判断された場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、データ転送部１６は管理コンピュータ５１に、データの転送を終了することを知らせる転送終了信号を送信する（ステップＳ１０７）。
【００５８】
データ転送部１６からの転送終了信号を受け付けた管理コンピュータ５１は、データの取込動作を停止する（ステップＳ２０５）。
【００５９】
転送終了信号を送信した後、離脱制限指令部２１は飛行制御部１２に対し、第１離脱制限指令を解除する指令を出力する（ステップＳ１０８）。
【００６０】
第１離脱制限指令が解除された後、データ転送部１６は、転送済みのデータを撮像データ記憶部１５から削除する（ステップＳ１０９）。これにより、次回の飛行でデータを収集するために必要なメモリ容量を確保することができる。
【００６１】
次に、ステーションＳで行われる充電処理について、図５を参照して詳細に説明する。図５は、マルチコプター４０のバッテリー４をステーションＳにおいて充電するために行われる処理を示すフローチャートである。
【００６２】
初めに、マルチコプター４０と充電制御装置６０との間で、通信規格に応じた所定の手順により無線接続が確立され、通信が開始される（ステップＳ３０１，Ｓ４０１）。
【００６３】
その後、無線通信部１１は、バッテリー４の現在の蓄電状態（充電状態）等の情報を蓄電状況モニタ部１８から取得し、この情報（バッテリー情報）を充電制御装置６０に送信する（ステップＳ３０２）。
【００６４】
充電制御装置６０は、バッテリー情報を受信して（ステップＳ４０２）、充電を行うための準備（充電準備）を行う。具体的には、例えば、非接触給電装置６１が備える整合器等の初期調整が行われる。準備作業が完了したら、充電制御装置６０は、その旨（充電準備完了）をマルチコプター４０側に送信（通知）する（ステップＳ４０３）。
【００６５】
充電準備完了の通知を受信すると、マルチコプター４０の離脱制限指令部２１は飛行制御部１２に対して、マルチコプター４０がステーションＳから離脱することを禁止する指令信号である第２離脱制限指令（離脱制限指令）を出力する（ステップＳ３０３）。
【００６６】
離脱制限指令部２１が第２離脱制限指令を出力した後、充電制御部２２は充電制御装置６０に、バッテリー４への送電の開始を要求する送電開始要求信号を送信する（ステップＳ３０４）。送電開始要求信号を受信した充電制御装置６０は、これに応答して、非接触給電装置６１に受電部７への送電動作を開始させる（ステップＳ４０４）。充電制御部２２は、受電部７で受電した電力を用いて、バッテリー４の充電動作を実行する（ステップＳ３０５）。
【００６７】
充電動作を開始した後、蓄電状況モニタ部１８は、バッテリー４が満充電となったか否かを判断（監視）する（ステップＳ３０６）。満充電となっていない場合（ステップＳ３０６、Ｎｏ）、ステップＳ３０６の判断が繰り返される。
【００６８】
蓄電状況モニタ部１８により、バッテリー４が満充電となったと判断された場合（ステップＳ３０６、Ｙｅｓ）、充電制御部２２は充電制御装置６０に、送電を停止することを要求する信号（送電停止要求信号）を送信する（ステップＳ３０７）。
【００６９】
充電制御装置６０は、送電停止要求信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ４０５）。送電停止要求信号が受信されない場合（ステップＳ４０５、Ｎｏ）、非接触給電装置６１から受電部７への送電を継続しつつ、ステップＳ４０５の判断が繰り返される。
【００７０】
充電制御部２２からの送電停止要求信号を受信したら（ステップＳ４０５、Ｙｅｓ）、充電制御装置６０は、非接触給電装置６１から受電部７への送電動作を停止する（ステップＳ４０６）。
【００７１】
充電制御装置６０に送電停止要求信号を送信した後、充電制御部２２は、バッテリー４への充電動作を停止する（ステップＳ３０８）。そして、その後、離脱制限指令部２１は、飛行制御部１２に対して、第２離脱制限指令を解除する指令を出力する（ステップＳ３０９）。
【００７２】
次に、マルチコプター４０がステーションＳに帰還している場合において、オペレータが無線通信端末４１を操作したときに制御部１０で行われる処理について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、ステーションＳからの離脱がオペレータから指示された場合に、マルチコプター４０の制御部１０で行われる処理を示すフローチャートである。
【００７３】
初めに、飛行制御部１２は、マルチコプター４０をステーションＳから離脱させる旨の指示（離脱指示）をオペレータが無線通信端末４１から出しているか否かを判断する（ステップＳ５０１）。この離脱指示としては、単にマルチコプター４０の高度を増大させる指示が考えられる。
【００７４】
オペレータからの離脱指示がない場合（ステップＳ５０１、Ｎｏ）、当該マルチコプター４０は、離脱指示があるまでステーションＳで待機する。
【００７５】
オペレータからの離脱指示があった場合（ステップＳ５０１、Ｙｅｓ）、続いて、飛行制御部１２は、データの転送が完了していない場合に離脱制限指令部２１から出力される第１離脱制限指令を受け付けているか否かを判断する（ステップＳ５０２）。
【００７６】
ステップＳ５０２の判断の結果、飛行制御部１２が第１離脱制限指令を受け付けていて、現在もそれが解除されていない場合（ステップＳ５０２、Ｙｅｓ）、データの転送のために行っている通信が途中で遮断されて地上で取得するデータが不完全なものとなってしまうことを防止するために、オペレータの指示にかかわらず、ステーションＳからの離脱を行わない。
【００７７】
ステップＳ５０２の判断の結果、飛行制御部１２が第１離脱制限指令を受け付けていない場合、或いは過去に受け付けたが現在はそれが解除されている場合（ステップＳ５０２、Ｎｏ）、次の処理に移行する。
【００７８】
続いて、飛行制御部１２は、バッテリー４の充電が完了していない場合に離脱制限指令部２１から出力される第２離脱制限指令を受け付けているか否かを判断する（ステップＳ５０３）。
【００７９】
ステップＳ５０３の判断の結果、飛行制御部１２が第２離脱制限指令を受け付けていて、現在もそれが解除されていない場合（ステップＳ５０３、Ｙｅｓ）、十分に充電ができていない状態でマルチコプター４０が次の飛行を開始して作業効率を低下させることを防止するために、オペレータの指示にかかわらず、ステーションＳからの離脱を行わない。
【００８０】
ステップＳ５０３の判断の結果、飛行制御部１２が第２離脱制限指令を受け付けていない場合、或いは過去に受け付けたが現在はそれが解除されている場合（ステップＳ５０３、Ｎｏ）、これまでに取得した撮像結果が欠けのない状態で管理コンピュータ５１の情報記憶部５０に格納され、また、次回の飛行のためのバッテリー４の蓄電量も十分であることを意味する。従って、その場合、飛行制御部１２は、オペレータが無線通信端末４１を操作して出した指示に従って、ステーションＳから離脱する（ステップＳ５０４）。これにより、次の飛行（空撮調査）を開始することができる。
【００８１】
以上のように、本実施形態では、ステーションＳでのマルチコプター４０から管理コンピュータ５１へのデータ転送が完了していない間は第１離脱制限指令が、バッテリー４の充電が完了していない間は第２離脱制限指令が、それぞれ離脱制限指令部２１から飛行制御部１２に対して出力される。そして、飛行制御部１２は、これらの第１又は第２の離脱制限指令の少なくとも何れかが受け付けられている間は、オペレータが無線通信端末４１を操作して離陸の指示を出したり、飛行の指示を出したりしても、これを無視することとしている。
【００８２】
ところで、本実施形態のマルチコプター４０では、圃場７０を複数のエリアに分割したときの各エリアをマルチスペクトルカメラ２で平面的に撮像して、これらを組み合わせて圃場７０全体の生育状態のバラツキを評価することとしている。そのため、圃場７０の全領域を網羅する、同時期に撮像したデータ（例えば、数百枚の画像データ）が必要である。そして、仮に一部でもデータが欠けていた場合、その欠落部分においては生育状況を調べることができなくなるので、調査の質を大きく低下させてしまう。即ち、本実施形態で例示したような目的で、マルチコプター４０を用いて調査対象物についての調査を行う場合、収集したデータに欠けがないことが要求される。
【００８３】
この点、本実施形態では、収集したデータの転送の途中でオペレータの操作ミス等により通信が遮断されてデータが欠けてしまうことを防止することができる。よって、収集するデータの完全性を向上させることができる点で、従来からある技術に対して有利であると言うことができる。
【００８４】
以上に説明したように、本実施形態のマルチコプター４０は、飛行体１と、マルチスペクトルカメラ２と、データ転送部１６と、転送状況モニタ部１７と、飛行制御部１２と、離脱制限指令部２１と、を備える。飛行体１は、プロペラ５を用いて飛行する。マルチスペクトルカメラ２は、飛行体１に搭載され、調査対象物である圃場７０に関するデータ（本実施形態では、複数枚の画像データ）を収集する。データ転送部１６は、飛行体１が地上のステーションＳに停止している間に、当該ステーションＳに設置された管理コンピュータ５１と無線通信することで、マルチスペクトルカメラ２で収集したデータを管理コンピュータ５１に転送する。転送状況モニタ部１７は、データ転送部１６による前記データの転送状況を監視する。飛行制御部１２は、飛行体１の飛行を制御する。離脱制限指令部２１は、データ転送部１６による前記データの転送が完了していないと転送状況モニタ部１７により判定されている間は、飛行制御部１２に、ステーションＳからの離脱を制限する第１離脱制限指令を送信する。
【００８５】
これにより、マルチコプター４０がステーションＳにおいて、マルチスペクトルカメラ２で収集したデータを管理コンピュータ５１に転送している途中では、ステーションＳからの離脱が制限されているので、データの転送が完了しないまま誤ってマルチコプター４０を移動させてしまい通信が遮断されることを防止することができる。よって、転送の中断によるデータの欠けを防止することができる。また、データの転送のための無線通信がステーションで行われるため、通信品質を確保し易く、大きなサイズのデータも漏れなく円滑に取得することができる。
【００８６】
また、本実施形態のマルチコプター４０においては、飛行制御部１２は、飛行に関する指示を、オペレータが操作する無線通信端末４１から受け付ける。飛行制御部１２は、データ転送部１６による前記データの転送が完了していないと転送状況モニタ部１７により判定されている間は、無線通信端末４１から受け付けた指示にかかわらず、ステーションＳからの離脱を禁止する（図６を参照）。
【００８７】
これにより、データの転送中に、マルチコプター４０を飛行させる指示をオペレータが誤って出してしまった場合でも、データの転送が完了するまでは、マルチコプター４０がステーションＳから離脱しない。よって、オペレータの誤操作・誤判断に起因する転送の中断を防ぐことができ、欠けの無いデータを管理コンピュータ５１側で取得することができる。
【００８８】
また、本実施形態のマルチコプター４０は、充電式のバッテリー４と、蓄電状況モニタ部１８と、を更に備える。バッテリー４は、プロペラ５を駆動させるために供給する電力を蓄える。蓄電状況モニタ部１８は、飛行体１が地上のステーションＳに停止している間に、当該ステーションＳに設置された非接触給電装置６１を用いてバッテリー４に対して充電しているときに、充電状況を監視する。離脱制限指令部２１は、バッテリー４への充電が完了していないと蓄電状況モニタ部１８により判定されている間は、飛行制御部１２に、ステーションＳからの離脱を制限する第２離脱制限指令を送信する。
【００８９】
これにより、マルチコプター４０がステーションＳにおいて、非接触給電装置６１を用いて電力をバッテリー４に充電している途中では、ステーションＳからの離脱が制限されるので、バッテリー４の充電が完了しないままマルチコプター４０が次の飛行を開始してしまうことを防止することができる（図６を参照）。よって、充電が不十分な状態でマルチコプター４０が次の飛行を開始するのを防止することができる。
【００９０】
また、本実施形態のマルチコプター４０においては、バッテリー４は、非接触給電装置６１によって充電される。
【００９１】
これにより、マルチスペクトルカメラ２で収集したデータの転送も、バッテリー４の充電も、ケーブルの接続なしで行うことができる。この結果、ステーションＳでの人手による作業を削減することができる。
【００９２】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００９３】
マルチコプター４０が、無線通信端末４１の所定の操作ボタンを押すことにより、ワンタッチで離陸して所定の高度まで上昇する機能を有してもよい。この場合、当該機能を利用して離陸する指示も、ステーションＳからの離脱指示であるということができる。
【００９４】
ステーションＳからの離脱指示をオペレータが行ったにもかかわらず離脱制限指令のために離脱が行われなかった場合に、その旨を無線通信端末４１のディスプレイ等に表示してもよい。
【００９５】
上記の実施形態では、調査対象物（圃場７０）に関するデータは、複数の画像データとして撮像データ記憶部１５に記憶されるものとしたが、データの態様はこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、動画データ等としてもよい。
【００９６】
上記の実施形態では、調査対象物は圃場７０であるものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、老朽化した建築物等としてもよい。
【００９７】
上記の実施形態では、地上のステーションＳにおいて撮像データ記憶部１５からのデータの転送、及びバッテリー４の充電が完了していない場合に、ソフトウェア的に、マルチコプター４０のステーションＳからの離脱（離陸）を制限するものとしたが、例えばこれに加えて、ランディングプレート６３に機械的な拘束機構を設け、マルチコプター４０が着地している部分をロックすることとしてもよい。
【００９８】
上記の実施形態では、マルチコプター４０から管理コンピュータ５１への画像データの転送処理は、マルチコプター４０がステーションＳに帰還したときにバッテリー４の充電の開始とともに自動的に開始されるものとしたが、例えばこれに代えて、オペレータが無線通信端末４１又は管理コンピュータ５１を操作してデータの転送を指示した場合に開始されるものとしてもよい。
【００９９】
上記の実施形態では、バッテリー４が満充電になった場合に第２離脱制限指令が解除されるものとしたが、必ずしもこれに限るものではない。例えばこれに代えて、次の飛行・撮像を行うのに十分な、満充電には満たない量の電力が充電されたときに、第２離脱制限指令が解除されるものとしてもよい。
【０１００】
ステーションＳのバッテリー充電機能を省略し、マルチコプター４０が備えるバッテリー４の蓄電量が少なくなった場合は、充電済みの他のバッテリーに手作業で交換するように構成してもよい。
【０１０１】
マルチコプター４０は、オペレータが手動で操縦する構成に代えて、測位により得られた位置情報を利用して、予め定められた経路に沿って自律的に無人飛行及び撮影を行う構成に変更することもできる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  飛行体
２  マルチスペクトルカメラ（情報収集装置）
５  プロペラ（翼）
１２  飛行制御部
１６  データ転送部
１７  転送状況モニタ部
２１  離脱制限指令部
４０  マルチコプター（情報収集用無人飛行装置）
５１  管理コンピュータ（情報格納装置）
７０  圃場（調査対象物）
Ｓ  ステーション
【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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