(57)【要約】【課題】近年、世界的にドローンとよばれる複数回転翼駆動からなる無人航空機の普及が著しい。ドローンは、機体障害や気象条件、飛行ルート内障害物等で追突、墜落の危険がありこれを安全運用して公営、民間企業の経済活動に使用することは極めて困難であった。【解決手段】この発明では、ドローンの飛行異常を各種手段により検知してドローンと電線、電柱等に設けられた回収手段を使用してこれを回収する。また捕獲手段、管制機能を有するメインドローンの運用により管制下、非管制下のドローンの安全飛行を実現することができる。【選択図】図１
2018012477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。
ドローンに前記飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。
前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンを回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項２】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段とバッテリ充電手段とを搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンの回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。
ドローンにバッテリ等の電力を含む飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンの回収およびまたは前記電力の供給をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項３】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段を搭載する。通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項４】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段とバッテリ充電手段とを搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターを設ける。
ドローンに前記電力の飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンの回収およびまたは前記電力の供給をする。
前記障害情報の前記コンピユータの解析でドローンの捕獲、回収が必要なドローン誘導情報が作成されると前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項５】
非管制下のドローンを所定位置に設けられたドローン検知システムにより検知しその位置情報を含む障害情報を作成する。前記障害情報を通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターに伝達してドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項６】
非管制下のドローンを所定位置に設けられたドローン検知システムにより検知しその位置情報を含む障害情報を作成する。前記障害情報を通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターに伝達してドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを管制コントロールすると共に所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項７】
非管制下のドローンを所定位置に設けられたドローン検知システムにより検知しその位置情報を含む障害情報を作成する。前記障害情報を通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターに伝達してドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有し架設工作物に設備された部分と脱着可能なコードで接続されたメインドローンに伝達し前記ドローンを管制コントロールすると共に所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項８】
非管制下のドローンを所定位置に設けられたドローン検知システムにより検知しその位置情報を含む障害情報を作成する。前記障害情報を通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターに伝達してドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有し架設工作物に設備された部分と脱着可能なコードで接続されたメインドローンに伝達し前記ドローンを管制コントロールすると共に所定位置で捕獲、回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項９】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。電力、街灯、電話、交通信号等設備の電柱等の架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに前記飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンを回収することを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１０】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段とバッテリ充電手段とを搭載する。電力、街灯、電話、交通信号等設備の架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンの回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンにバッテリ等の電力を含む飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンの回収およびまたは前記電力の供給をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１１】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに前記飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンを回収すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１２】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段とバッテリ充電手段とを搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。
ドローンにバッテリ等の電力を含む飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンの回収およびまたは電力を供給すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１３】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段を搭載する。通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１４】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに前記電力の飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンを回収し前記電力の供給をする。
前記障害情報の前記コンピユータの解析でドローンの捕獲、回収が必要なドローン誘導情報が作成されると前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１５】
非管制下のドローンを所定位置に設けられたドローン検知システムにより検知しその位置情報を含む障害情報を作成する。前記障害情報を通信ネットワーク上にコンピユータで障害情報を解析する情報センターに伝達してドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンとは別の捕獲、回収機能を有したメインドローンに伝達し前記ドローンを所定位置で捕獲、回収すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１６】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。電力、街灯、電話、交通信号等設備の電柱等の架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンに前記飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンを回収すると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【請求項１７】
ドローンに飛行障害から障害情報を作成する障害発生検知手段と回収手段と連動して前記ドローンを回収する障害対処手段を搭載する。電力、街灯、電話、交通信号等設備の架設工作物に前記ドローンを検知誘導するドローン検知誘導手段とこれに連動して前記ドローンを回収と前記バッテリ充電手段に電力を供給する回収手段を付設する。通信ネットワーク上にコンピユータで前記障害情報を解析する情報センターを設ける。ドローンにバッテリ等の電力を含む飛行障害が発生すると前記障害情報を前記情報センターに伝達して前記コンピユータで解析しドローン誘導情報を作成する。前記ドローン誘導情報を前記ドローンと前記ドローンが障害を起こした場所から最も近傍の前記ドローン検知誘導手段に伝達して前記ドローンを所定位置に誘導する。前記障害対処手段と前記回収手段とを連動して前記ドローンの回収およびまたは前記電力の供給をすると共に前記ドローンの飛行ルート内での墜落等警告、警報をすることを特徴とするドローンの安全飛行を実現するドローン運用システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドローンを飛行管制することにより安全飛行を実現するドローン運用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドローンとよばれる複数回転翼駆動の無人航空機が普及している。ドローンは荷物運搬、交通、治安監視や土地、海上等測量、映画や風景写真等撮影に使われている。
ドローンは従来の無線操縦飛行機、ヘリコプターと比べて飛行操縦が容易な特徴がある。
コラム  コベルコシステム（株）によれば
「ドローンの大きさは、大きいものは実物の航空機サイズから、小さいものは手のひらサイズまで幅広いものとなります。形状は、一般的な飛行機やヘリコプターと同様のものもありますが、動作制御のしやすさや安定性の観点から、ヘリコプターの一種で、複数の回転翼のあるマルチコプタータイプが主流です。ドローンの操縦は主に、専用のコントローラや、スマートフォン、タブレット端末を使用します。さらにGPSを使用し飛行ルートを指定することで自動飛行が可能なものや、事前にターゲットを指定することで自動追尾できるものも存在します。」と言われている。
コラム  コベルコシステム（株）
http://www.kobelcosys.co.jp/column/itwords/346/
またThe huffingtonpostによればドローンは今後の経済産業における担手であり
「ドローンがもたらす経済効果は「空の産業革命」とも呼ばれ、ドローンを推進するアメリカの非営利団体の試算では２０２５年までにアメリカだけで８兆円を超えるとされています。」The huffingtonpost (ＮＨＫニュース ソニー無人飛行機「ドローン」開発へ』より2014/08/28 04:56）
http://www.huffingtonpost.jp/
と称され先進国における新産業の成長分野として期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】コラム  コベルコシステム（株）http://www.kobelcosys.co.jp/column/itwords/346/
【非特許文献２】The huffingtonpost (ＮＨＫニュース『ソニー無人飛行機「ドローン」開発へ』より2014/08/28 04:56）http://www.huffingtonpost.jp/
【非特許文献３】（メリットも問題点も多いドローン  シリコンバレー通信）http://www.sv-comm.com/sub258.htm
【非特許文献４】SLAM  スラム  Wikipedia    https://ja.wikipedia.org/wiki/SLAM
【非特許文献５】ＳＥＫＩＤＯセキドのオンラインショップヘようこそ（DJI DROPSAFE 大型マルチコプター用 緊急パラシュート）http://www.sekido-rc.com/?pid=86244144
【非特許文献６】空撮人（プロペラが停止しても墜落しないクアッドコプター）http://ku-satsu.tokyo/fma.html
【非特許文献７】ドローンＴｒｅｎｄｓ（ドローン包囲網狭まる！次々と開発されるドローン検知システムの現在）http://drone-trends.com/drone-technology/drone-sensing-system
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現在ドローン運用には下記の問題がある。
シリコンバレー通信によれば
「ドローンには問題点も少なくない。まずは安全性の問題。天気もよく、障害物も何もないところでは問題なく飛ぶドローンも、ひとたび環境が悪くなると、まだまだそれに対応できるところまでは来ていない。深刻な問題のひとつは、障害物を見て、それをよけることができるかだ。FAAが一番心配しているのは、有人飛行機との接触で、そのため、空港周辺でのドローン使用や、ドローンの飛べる高度については、特に厳しく制限している。また、電力会社や電話会社等は、ドローンが電線などに当たり、問題を起こさないか懸念している。
また、一般市民への危険も少なくない。ドローンを目的地に向かわせるのはいいが、たまたまそこに人がいたらどうするか。人をうまくよけてドローンが着陸したり荷物を降ろすことができるか。また、経路の途中に樹木やビルなどの建物、車などがある場合、うまくそれをよけて飛行できるか。そのような障害物を検知するセンサーと、それを解析し、飛行経路をうまく変更できる必要がある。技術的にも、このあたりのところは、まだ数年先にならないと実現しないとの意見が多い。また、人が見える範囲で操縦するとしても、免許もなく誰でも操縦できることから、操縦ミスによる事故の危険も大きい。数キログラムあるいはそれ以上の重さのものが空から落ちてくるのだから、当たり所が悪ければ大ケガ、あるいは死ぬこともあるかもしれない。」といわれている。
（メリットも問題点も多いドローン  シリコンバレー通信）
http://www.sv-comm.com/sub258.htm
また、最近ではドローンの飛行異常を検知しパラシュートを展開して着陸させ機体の損傷を軽減する装置や飛行中にプロペラが脱落しても容易に墜落しないクアッドコプター用アルゴリズムが開発されている。
（DJI DROPSAFE 大型マルチコプター用 緊急パラシュート）
http://www.sekido-rc.com/?pid=86244144
（プロペラが停止しても墜落しないクアッドコプター）
http://ku-satsu.tokyo/fma.html
さらに、プロペラが回転することで発生するドローン飛行時の独特な風切音、ドローンが飛行する際の飛しょう音、ドローンが発する電波、飛行しているドローンの視覚的（カメラ映像・レーダーなど）情報など飛行中のドローンが発する様々な情報を元に、ドローンの飛行している場所などをリアルタイムで検知するドローン検知システムもあるがこれは障害時のドローンを捕捉、回収する手段ではない。
（ドローン包囲網狭まる！次々と開発されるドローン検知システムの現在）
http://drone-trends.com/drone-technology/drone-sensing-system
前記のようにドローンは
１）現在民間、政府機関の気象、飛行管制システムと別様に個人が運用管理している。ドローンのように小規模飛行物体は飛行浮上の復元作用が小さく周囲気流に影響され易い。飛行ルート内において建物等外部環境情報がなければ衝突、墜落の恐れがありこれらの安定操縦は困難である。
２）操縦者の操縦過失、バッテリ上がり、駆動モータ―等故障、テロ行為等外部不測要因で衝突、墜落をした場合飛行ルート内にいる住民、動植物、建築物等の損害は莫大である。
３）前記損害に備えて、ドローン損害保険等の整備が進行中である。しかし、現在の保険制度では使用者の保険金額が高額になりその負担がドローン普及を妨げる要因となっている。
４）前記パラシュートやアルゴリズムを使用する方法でもバッテリ上がりによる装置動作不良や荷物が搭載されていれば落下時破損は避けられないし、その荷物が高価であれば着地後盗難のおそれがある。
このように、従来のドローンの飛行運用システムでは対人対物物件に対し十分な安全対策が考慮されてなかった。従って、保険等の保障経費も膨大でドローンを本格的にビジネスで使用することはきわめて困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明では、ドローンを飛行管制すると共に必要に応じて無線誘導、捕獲網等により所定位置に回収して安全飛行を実現することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のドローン運用システムによれば、ドローンを飛行管制すると共に飛行障害のあるドローンを必要に応じて無線誘導、捕獲網等により所定位置に回収して飛行領域内での墜落損害を軽減することができる。さらに、前記飛行障害をインターネット等通信ネットワークにより飛行ルート内の対人対物に警告、警報をすることでドローンの安全飛行が実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ドローン飛行操縦システムの構成図
【図２】ドローン飛行操縦システムのその他構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明では、ドローンの飛行管制機能と捕獲、回収機能を搭載したメインドローンと機体回収システムを搭載したドローン及び電柱、電線に付設された複数の回収手段と情報センター等から構成する。
１）例
ドローン電柱、電線に付設された複数のドローン検知誘導手段、回収手段を使用する。
2)  例
メインドローン、ドローン及び電柱、電線に付設された複数のドローン検知誘導手段、回収手段を使用する。
ここでは、非管制下のドローンの回収も対象とする。
１）例を説明する。
ドローンの機体内に障害発生検知手段と障害対処手段を搭載する。また、ドローンには撮影、ＳＬＡＭ用のカメラ等を搭載する。前記障害発生検知手段は、前記ＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ技術と連動してドローンの飛行障害を検知してその位置情報並びに故障原因等から障害情報を作成する。
前記障害発生検知手段は、障害対処手段を起動すると共に後述する回収手段と連動してドローンの回収作業を実行する。
本システムでは、ドローン飛行領域内に設置されている電力、街灯、電話、交通信号等設備を構成する架設工作物である複数の電柱およびまたは電線等にドローンを検知誘導する複数のドローン検知誘導手段とこれに連動して作動する回収手段を付設する。
ドローン検知誘導手段はドローンが近接すると電波、光学、超音波センサー等による位置測定によりドローンを検知してこれを誘導し回収手段を動作してこれを回収する。
ドローン検知誘導手段、回収手段への電力供給、情報伝達は前記電話、交通信号等設備とこれに付設された光ケーブル等通信回線から供給する。
前記障害情報は、ドローンを無線操縦に使用する無線手段によりアンテナを介し無線通信手段に伝達する。
アンテナ、無線通信手段はドローン飛行領域内の所定位置に設ける。前記障害情報は無線通信手段からIP通信網等の通信回線を介してインターネット等上に設けられた情報センターに伝達する。
情報センターは、ドローン障害対策及び飛行管制のため設置する。ここには、コンピユータとコンピユータ―からのデータからドローンの管制シュミレションを実行する管制手段を設ける。
管制シュミレションは、ドローンの位置情報並びに故障原因等をコンピユータで解析して作成する。
前記コンピユータは、障害を起こした場所から最も近傍のドローン検知誘導手段、回収手段が付設された位置、故障原因等と前記管制シュミレションを総合してドローン誘導情報を作成する。
ドローン誘導情報は、無線通信手段を介しアンテナからドローンに伝達すると共に通信回線によりドローン検知誘導手段に伝達する。
さらに、ドローンの本体にバッテリ容量検知手段を設け飛行中バッテリ内の電力容量が減少してきたときにこれを検知してバッテリの自動充電ができるようにしてもよい。ここでは、前記障害発生検知手段により作成する前記障害情報にバッテリ電力容量情報を付加する。
ドローンの障害対処手段にバッテリ充電手段と回収手段には、前記バッテリ充電手段を充電するためのバッテリ電力供給手段を付加する。前記バッテリ充電手段と回収手段は接触型、無接触型充電方式にすればよい。
前記障害情報から取得する前記バッテリ電力容量は前記バッテリ容量検知手段により定期的に計測する。ここで得られた前記バッテリ電力容量情報は前記無線手段、アンテナ、無線通信手段で情報センターに転送する。
ここにおいて、情報センターは定期的にバッテリ電力容量情報をコンピユータで解析して前記電力容量が不足したと判定するとドローンを通信回線、無線通信手段、前記無線手段を介して前記電力容量が不足した位置に最も近傍の回収手段に誘導して前記バッテリを充電し再度業務に復帰できるようにする。
２）例を説明する。
まず、メインドローンの構成について説明する。メインドローンには、機体が飛行障害を発生した時の自己回収機能とドローンの管制、捕獲、回収システムとを付加する。
前記自己回収機能について説明する。
メインドローンには、ドローンと同様なＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術を搭載した機体が使用され図示しない障害発生検知手段と障害対処手段と撮影、ＳＬＡＭのカメラ等を搭載してもよい。
前記障害発生検知手段は、前記ＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ技術と連動してメインドローンの飛行障害を検知してその位置情報並びに故障原因等から前記障害情報を作成する。前記障害発生検知手段は、前記障害対処手段と同様な障害対処手段を具備しこれを起動すると共に後述する回収手段と連動してメインドローンの回収作業を実行する。メインドローンによるドローンの管制、捕獲、回収システムについて説明する。
メインドローンは専用プラットホームから離発着する。例えばドローンの飛行領域上空を滞空して監視カメラ、カメラ等、気象センサ等で周囲気象状態、ドローンにおける飛行状態等飛行情報の収集をすると共にアンテナからドローンのドローン誘導電波を発信してこれを誘導管制する。
前記ドローン誘導電波は情報センターにより作成して通信回線から伝達する。
専用プラットホームにはドローン検知誘導手段と同様なドローン検知誘導手段と回収手段と同様な回収手段が設けられている。なお専用プラットホームは専用プラットホームと同様な内部構成になっている。メインドローンは専用プラットホームと必要に応じて脱着可能な接続手段を有する接続ケーブルにより接続する。メインドローンは、必要に応じて接続ケーブルを脱着して回収手段のロール等により巻取って回収する。
また、管制下、非管制下のドローンを検知回収するために専用プラットホームにはドローン検知システムを設けてもよい。専用プラットホームには、プラットホームコントロール手段が設けられ情報センターからの情報データを解析してドローン検知誘導手段と回収手段と同様な回収手段、ドローン検知システムをコントロールする。ドローン検知システムからの情報データは情報センターに伝達する。
ドローン検知システムは飛行中のドローンや図示しない非管制下のドローンから発生する翼の風切り音、飛行映像等の前記障害情報から管制下、非管制下のドローンの飛行位置等を検知する。ここにおいて、ドローン検知システムには例えばNECのドローン検知システムやセコム、パナソニックのドローン検知システムを使用すればよい。
【実施例１】
【０００９】
この発明のドローンの飛行運用システムの一実施例を図１,２により説明する。
ドローン１０Ａ−１０Ｅは、通常図示しない操縦者が無線操縦する。
このシステムでは、ドローンの飛行管制機能と捕獲、回収機能を搭載したメインドローン１,1Ａと機体回収システムを搭載したドローン１０Ａ−１０Ｅ及び電柱７０Ａ−７０Ｃ,電線６０Ａ−６０Ｂに付設された複数の回収手段と情報センター４０等から構成する。
本システムを順に説明する。
１）例
ドローン１０Ａ−１０Ｅと電柱７０Ａ−７０Ｃ、電線６０Ａ−６０Ｂに付設された複数のドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂを使用する。
２）例
メインドローン１,１Ａ、ドローン１０Ａ−１０Ｅ及び電柱７０Ａ−７０Ｃ、電線６０Ａ−６０Ｂに付設された複数のドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂを使用する。
ここでは非管制下のドローンの回収も対象とする。
１）例を説明する。
ここでは、ドローン１０Ａ−１０Ｅが飛行領域の気象条件変化やバッテリ、モータ、各種制御装置等の本体機器故障で飛行障害を発生したときの対処システムを例に説明する。
本システムでは、ドローン１０Ａ−１０ＥにはＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術を搭載した機体を使用してもよい。
（SLAM  スラム  Wikipedia） 
https://ja.wikipedia.org/wiki/SLAM
ここでは,ドローン１０Ａ−１０Ｅの機体内に図示しない障害発生検知手段と障害対処手段１２Ａ−１２Ｅを搭載する。
また、ドローン１０Ａ−１０Ｅには撮影、ＳＬＡＭ用のカメラ等１１Ａ−１１Ｅを搭載する。
前記障害発生検知手段は、前記ＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ技術と連動してドローン１０Ａ−１０Ｅの飛行障害を検知してその位置情報並びに故障原因等から障害情報を作成する。
前記障害発生検知手段は障害対処手段１２Ａ−１２Ｅを起動すると共に後述する回収手段３３Ａ,３３Ｂと連動してドローン１０Ａ−１０Ｅの回収作業を実行する。
本システムでは、ドローン１０Ａ−１０Ｅ飛行領域内に設置されている電力、街灯、電話、交通信号等設備を構成する架設工作物である複数の電柱７０Ａ−７０Ｃおよびまたは電線等６０Ａ−６０Ｂ（ここでは６０Ｂの付設手段は図示しない）にドローン１０Ａ−１０Ｅを検知誘導する複数のドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂとこれに連動して作動するドローン１０Ａ−１０Ｅの回収手段３３Ａ,３３Ｂを付設する。
ドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂは、ドローン１０Ａ−１０Ｅが近接すると電波、光学、超音波センサー等による位置測定によりドローン１０Ａ−１０Ｅを検知してこれを誘導し回収手段３３Ａ,３３Ｂを動作してこれを回収する。
ドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂへの電力供給、情報伝達は前記電話、交通信号等設備とこれに付設された光ケーブル等通信回線から供給する。
電柱７０Ａ−７０Ｃは、本システムのため新規に前記ドローン１０Ａ−１０Ｅの飛行領域内に付設してもよい。
前記電力供給は、図示しない例えばバッテリ、太陽電池、燃料電池等から供給してもよい。
前記通信回線ＴＬにはＷｉＦｉ等の無線通信装置を使用してもよい。
ここにおいて、前記障害情報はドローン１０Ａ−１０Ｅを無線操縦に使用する無線手段（図示しない）により後述するアンテナ５０を介し無線通信手段５１に伝達する。
アンテナ５０、無線通信手段５１はドローン１０Ａ−１０Ｅ飛行領域内の所定位置に設ける。前記障害情報は、無線通信手段５１からIP通信網等の通信回線ＴＬを介してインターネット等上に設けられた情報センター４０に伝達する。
情報センター４０は、ドローン障害対策及び飛行管制のため設置する。ここには、コンピユータ４１とコンピユータ―からのデータからドローンの管制シュミレションを実行する管制手段４３を設ける。
管制シュミレションは、ドローン１０Ａ−１０Ｅの位置情報並びに故障原因等をコンピユータ４１で解析して作成する。
前記コンピユータ４１は、障害を起こした場所から最も近傍のドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂが付設された位置、故障原因等と前記管制シュミレションを総合してドローン誘導情報４２を作成する。
ドローン誘導情報４２は、無線通信手段５１を介しアンテナ５０からドローン１０Ａ−１０Ｅに伝達すると共に通信回線ＴＬによりドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂに伝達する。
本システムの動作を説明する。
ドローン１０Ａ−１０Ｅに気象条件変化や本体機器の故障により飛行障害が発生すると、ドローン１０Ａ−１０Ｅの前記障害発生検知手段により前記障害情報が検知される。前記障害情報は前記無線手段からアンテナ５０、無線通信手段５１を介し通信回線ＴＬにより情報センター４０に伝達される。前記情報センター４０は、コンピユータ４１で前記障害情報からドローン１０Ａ−１０Ｅの位置情報、前記障害情報、前記管制シュミレションによりこれを解析してドローン誘導情報４２を作成する。
ドローン誘導情報４２はドローン１０Ａ−１０Ｅに無線通信手段５１から伝達する。さらに、ドローン誘導情報４２はドローン１０Ａ−１０Ｅが障害を起こした場所から最も近傍のドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂに通信回線ＴＬにより伝達してドローン１０Ａ−１０Ｅを所定位置に誘導する。
ドローン１０Ａ−１０Ｅが所定位置に近接するとドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂは光学、超音波測定等によりドローン１０Ａ−１０Ｅを検知してこれを誘導すると共に回収手段３３Ａ,３３Ｂが作動する。ドローン１０Ａ−１０Ｅが障害対処手段１２Ａ−１２Ｅと回収手段３３Ａ,３３Ｂの連動により回収される。
さらに、情報センター４０は図示しないドローン回収業者等にドローン１０Ａ−１０Ｅの故障位置、故障原因等を図示しない無線通信や通信回線ＴＬで伝達してこれを回収修理する。
また、ドローン１０Ａ−１０Ｅの盗難防止のため電柱７０Ａ−７０Ｃおよびまたは電線等６０Ａ−６２Ｂにアラームや警備システムを設置してもよい。
さらに、情報センター４０はドローンの飛行障害を通信回線ＴＬ、インターネット等通信ネットワークによりオンラインで飛行領域にいる人物のパーソナルコンピユータ、タブレット、ｉＰｈｏｎ等情報端末等に連絡して飛行ルート内での墜落等警告、警報をするようにしてもよい。
【実施例２】
【００１０】
さらにドローン１０Ａ−１０Ｅの本体に、図示しないバッテリ容量検知手段を設け飛行中バッテリ内の電力容量が減少してきたときにこれを検知してバッテリの自動充電ができるようにしてもよい。ここでは、前記障害発生検知手段により作成する前記障害情報にバッテリ電力容量情報を付加する。
また、ドローン１０Ａ−１０Ｅの障害対処手段１２Ａ−１２Ｅに図示しないバッテリ充電手段と回収手段３３Ａ,３３Ｂには、前記バッテリ充電手段を充電するための図示しないバッテリ電力供給手段を付加する。前記バッテリ充電手段と回収手段３３Ａ,３３Ｂは接触型、無接触型充電方式にすればよい。
前記障害情報から取得する前記バッテリ電力容量は、前記バッテリ容量検知手段により定期的に計測する。ここで得られた前記バッテリ電力容量情報は前記無線手段、アンテナ５０、無線通信手段５１で情報センター４０に転送する。
ここにおいて、情報センター４０は定期的にバッテリ電力容量情報をコンピユータ４１で解析して前記電力容量が不足したと判定するとドローン１０Ａ−１０Ｅを通信回線ＴＬ、アンテナ５０、無線通信手段５１、前記無線手段を介して前記電力容量が不足した位置に最も近傍の回収手段３３Ａ,３３Ｂに誘導して前記バッテリを充電し再度業務に復帰できるようにする。
前記バッテリ障害対策は、前記飛行障害対策と組合せて同時に実行できるようにしてもよい。
【実施例３】
【００１１】
２）例を説明する。
まず、メインドローン１,１Ａの構成について説明する。ここでは、メインドローン１,１Ａには機体が飛行障害を発生した時の自己回収機能とドローン１０Ａ−１０Ｅの管制、捕獲、回収システムとを付加する。
まず、前記自己回収機能について説明する。
メインドローン１,１Ａには、ドローン１０Ａ−１０Ｅと同様なＧＰＳ機能およびまたは、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術を搭載した機体が使用され図示しない障害発生検知手段と障害対処手段３,３Ａと撮影,ＳＬＡＭのカメラ等２,２Ａを搭載してもよい。
前記障害発生検知手段は、前記ＧＰＳ機能およびまたはＳＬＡＭ技術と連動してメインドローン１,１Ａの飛行障害を検知してその位置情報並びに故障原因等から前記障害情報を作成する。前記障害発生検知手段は、前記障害対処手段１２Ａ−１２Ｅと同様な障害対処手段３,３Ａを具備しこれを起動すると共に後述する回収手段３４と連動してメインドローン１,１Ａの回収作業を実行する。次に、メインドローン１,１Ａによるドローン１０Ａ−１０Ｅの管制、捕獲、回収システムについて説明する。
メインドローン１,１Ａは、専用プラットホーム２０Ａ,２０Ｂから離発着するようになっており例えばドローン１０Ａ−１０Ｅの飛行領域上空を滞空して図示しない監視カメラ、カメラ等２,２Ａ、気象センサ等で周囲気象状態、ドローン１０Ａ−１０Ｅにおける飛行状態等飛行情報の収集をすると共にアンテナ２からドローン１０Ａ−１０Ｅのドローン誘導電波を発信してこれを誘導管制する。
前記ドローン誘導電波は情報センター４０により作成して通信回線ＴＬから伝達する。
専用プラットホーム２０Ａ,２０Ｂにはドローン検知誘導手段３２,３２Ｂと同様なドローン検知誘導手段３４Ａ,３４Ｂと回収手段３３Ａ,３３Ｂと同様な回収手段３５Ａ,３５Ｂが設けられている。なお、専用プラットホーム２０Ｂは、専用プラットホーム２０Ａと同様な内部構成になっている。メインドローン１,１Ａは専用プラットホーム２０Ａ,２０Ｂと必要に応じて図示４Ａのように脱着可能な接続手段４,４Ａを有する接続ケーブル６により接続する。メインドローン１,１Ａは必要に応じて接続ケーブル６を脱着して回収手段３０のロール３１Ａ,３１Ｂ等により巻取って回収する。
これにより、メインドローン１,１Ａの飛行領域が拡大される。
ここにおいて、メインドローン１,１Ａに接続ケーブル６から各種データ情報伝達とバッテリ電力との供給をすることにより外部からの誘導電波攪乱防止と滞空時間延長をするようにしてもよい。また、メインドローン１,１Ａの図示しない電源ユニットＰＭＵに降圧型のＣＤ−ＣＤまたは、ＡＣ−ＣＤコンバータを設け接続ケーブル６から電力を供給してメインドローン１,１Ａ内の内蔵バッテリの充電、動力電力等を補給するようにしてもよい。
接続ケーブル６は、そのケーブル長によりメインドローン１,１Ａの飛行行動範囲を限定するため後述するドローン１０Ａ−１０Ｅの捕獲時に両ドローンの墜落による対人対物損害を軽減する利点がある。
また、図示しない非管制下のドローンを検知回収するために専用プラットホーム２０Ａ,２０Ｂには、ドローン検知システム２５Ａ,２５Ｂを設けてもよい。専用プラットホーム２０Ａ,２０Ｂにはプラットホームコントロール手段２１Ａが設けられ情報センター４０からの情報データを解析してドローン検知誘導手段３４Ａ,３４Ｂと回収手段３３Ａ,３３Ｂと同様な回収手段３５Ａ,３５Ｂ、ドローン検知システム２５Ａ,２５Ｂをコントロールする。ドローン検知システム２５Ａ,２５Ｂからの情報データは情報センター４０に伝達する。
ドローン検知システム２５Ａ,２５Ｂは、飛行中のドローン１０Ａ−１０Ｅや図示しない非管制下のドローンから発生する翼の風切り音、飛行映像等の前記障害情報からドローン１０Ａ−１０Ｅや図示しない非管制下のドローンの飛行位置等を検知する。ここにおいて、ドローン検知システム２５Ａ,２５Ｂには例えばNECのドローン検知システムやセコム、パナソニックのドローン検知システムを使用すればよい。
（ドローン包囲網狭まる！次々と開発されるドローン検知システムの現在）ドローンＴｒｅｎｄｓ
http://drone-trends.com/drone-technology/drone-sensing-system
【００１２】
次に、メインドローン１,１Ａを使用した捕獲、回収システム機能の詳細について説明する。
メインドローン１,１Ａには
本体の所定位置にドローン１０Ａ−１０Ｅや非管制下の図示しないドローンを捕獲する捕獲手段５,５Ａを設ける。
前記捕獲手段５,５Ａとしては、例えば日本の警視庁が全国で初めて、ドローン機体に装着した網を使い、空中で不審機を捕獲する「迎撃ドローン」に使用する網等を使用すればよい。
警視庁、迎撃ドローン運用開始へ＝全国初、網使い空中で捕獲
（2015年12月10日（警視庁提供）時事通信社）.
http://www.jiji.com/jc/movie?p=mov577-movie03
さらに、本体所定位置の通信アンテナ２からドローン１０Ａ−１０Ｅや図示しない非管制下のドローンの制御電波を送信して航空管制する。これによりドローン電波誘導エリアが拡大されてＧＰＳ受信不良、他ＷｉＦｉ電波干渉等によるドローン１０Ａ−１０Ｅや図示しない非管制下のドローンの墜落を改善する。
ドローン１０Ａ−１０Ｅや図示しない非管制下のドローンは実施例１,２のように電波誘導で障害対処手段１２Ａ−１２Ｅ、ドローン検知誘導手段３２Ａ,３２Ｂ、回収手段３３Ａ,３３Ｂにより回収してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
この発明のドローン運用システムでは、捕獲、回収したドローンが電柱上のように高所に位置しさらに人体に危険な高圧電線等で防犯されるため盗難予防となる。このため、治安の悪い開発途上領域でのドローンの普及が促進される。ドローンを着脱可能な有線で結合することで長時間滞空飛行等が可能になり道路状況観察、犯罪捜査等地上監視が容易になる。さらにインターネット上の情報センターなどの第三機関等から飛行ルート情報を取得することで安全な飛行管制務等が可能となる。ドローンのバッテリの充電等機体情報が常時監視補充でき電池、電力切れ等の墜落事故が減少する。電力供給の巻取等を使用して所定位置に安全回収でき墜落範囲が限定されるので安全性の高いドローンの飛行管制が実現できる。
【符号の説明】
【００１４】
１,１Ａ             メインドローン  
２,２Ａ             カメラ等
３,３Ａ             障害対処手段
４,４Ａ             接続手段
５,５Ａ             捕獲手段
６                  接続ケーブル
１０Ａ−１０Ｅ      ドローン
１１Ａ−１１Ｅ      カメラ等
１２Ａ−１２Ｅ      障害対処手段
２０−２０Ａ        専用プラットホーム
２１Ａ              プラットホームコントロール手段
２５Ａ,２５Ｂ      ドローン検知システム
３１Ａ,３１Ｂ       ロール
３２Ａ,３２Ｂ       ドローン検知誘導手段
３３Ａ,３３Ｂ       回収手段
３４Ａ,３４Ｂ       ドローン検知誘導手段
３５Ａ,３５Ｂ       回収手段
４０                情報センター
４１                コンピユータ
４２                ドローン誘導情報
４３                管制手段
５０                アンテナ
５１                無線通信手段
６０Ａ,６０Ｂ       電線
７０Ａ−７０Ｃ       電柱
ＴＬ                通信回線
【図１】
2018012477.tif 000003
【図２】
2018012477.tif 000004