(57)【要約】【課題】無人航空機を高精度に着地させる。【解決手段】搬送システムであって、搬送先まで貨物を搬送する無人航空機と、前記貨物の搬送を管理する管理サーバと、前記無人航空機の着地地点の近傍に設置されたアクセスポイントとを備え、前記無人航空機は、所定の範囲内では、前記アクセスポイントを介して前記管理サーバと通信し、前記所定の範囲外では通信事業者網を介して前記管理サーバと通信する。【選択図】図１
2018030407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送システムであって、
搬送先まで貨物を搬送する無人航空機と、
前記貨物の搬送を管理する管理サーバと、
前記無人航空機の着地地点の近傍に設置されたアクセスポイントとを備え、
前記無人航空機は、
所定の範囲内では、前記アクセスポイントを介して前記管理サーバと通信し、
前記所定の範囲外では通信事業者網を介して前記管理サーバと通信することを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記所定の範囲は、前記無人航空機が前記アクセスポイントと通信可能な範囲であることを特徴とする搬送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、
前記アクセスポイントから送信された識別情報と、搬送指示に含まれる識別情報とを照合し、
前記着地地点への到着予定を、前記識別情報の照合に成功したアクセスポイントを介して前記管理サーバに通知することを特徴とする搬送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記アクセスポイントを有し、上空から視認可能に着地地点を表すパッドが、前記搬送先に設置されることを特徴とする搬送システム。
【請求項５】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、前記所定の範囲内で、前記アクセスポイントから送信された信号の強度を用いて、着地地点を探索することを特徴とする搬送システム。
【請求項６】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記管理サーバは、
前記搬送先で入力されたコードと、予め定められたコードとを照合し、
前記コードの照合に成功すると、前記搬送先に前記貨物が到着したと判定することを特徴とする搬送システム。
【請求項７】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、前記貨物の取り出しを検知すると、前記管理サーバに貨物の取り出しを通知し、
前記管理サーバは、前記貨物の取り出しを確認した後、前記無人航空機に発進を指示することを特徴とする搬送システム。
【請求項８】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、周囲の画像を撮影するカメラを有し、
前記無人航空機は、前記所定の範囲内において、前記カメラが撮影した画像を前記アクセスポイントを介して前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、
前記無人航空機から送信された画像を表示するためのデータを生成し、
前記無人航空機に飛行指示を送信することを特徴とする搬送システム。
【請求項９】
請求項８に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、位置情報を取得する測位装置を有し、
前記無人航空機は、前記所定の範囲内において、前記位置情報を前記アクセスポイントを介して前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、前記無人航空機から送信された位置情報を用いて、前記無人航空機の位置を地図上に表示するためのデータを生成することを特徴とする搬送システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、姿勢情報を取得するセンサを有し、
前記無人航空機は、前記所定の範囲内において、前記姿勢情報を前記アクセスポイントを介して前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、
前記姿勢情報及び前記位置情報に基づいて、前記画像に写されている範囲を推定し、
前記画像に写されている範囲を地図上に表示するためのデータを生成することを特徴とする搬送システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の搬送システムであって、
前記無人航空機は、
複数のアクセスポイントを切り替えて前記管理サーバと通信し、
前記アクセスポイントの少なくとも一つを介して前記管理サーバに飛行情報を通知することを特徴とする搬送システム。
【請求項１２】
搬送システムが貨物を搬送する搬送方法であって、
前記搬送システムは、搬送先まで貨物を搬送する無人航空機と、前記貨物の搬送を管理する管理サーバと、前記無人航空機の着地地点の近傍に設置されたアクセスポイントとを有し、
前記方法は、
前記無人航空機が、所定の範囲内では、前記アクセスポイントを介して前記管理サーバと通信し、
前記無人航空機が、前記所定の範囲外では通信事業者網を介して前記管理サーバと通信することを特徴とする搬送方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の搬送方法であって、
前記アクセスポイントを有し、上空から視認可能に着地地点を表すパッドが、前記搬送先に設置されており、
前記無人航空機は、所定の範囲内では、前記パッドに備わるアクセスポイントを介して前記管理サーバと通信することを特徴とする搬送方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の搬送方法であって、
前記無人航空機は、周囲の画像を撮影するカメラを有し、
前記無人航空機は、前記所定の範囲内において、前記カメラが撮影した画像を前記アクセスポイントを介して前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、前記無人航空機から送信された画像を表示するためのデータを生成し、
前記管理サーバは、前記無人航空機に飛行指示を送信することを特徴とする搬送方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の搬送方法であって、
前記無人航空機は、複数のアクセスポイントを切り替えて前記管理サーバと通信し、
前記無人航空機は、前記アクセスポイントの少なくとも一つを介して前記管理サーバに飛行情報を通知することを特徴とする搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機の運行を制御するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２０１６−７６８１２号公報）には、無線ＡＰ２を移動して無線ＬＡＮ環境を改善する無線ＬＡＮアクセスポイントシステムが記載されている。特許文献２（米国特許２０１５／０１２００９４号明細書）には、自律的に様々な目的地への在庫品を搬送する無人航空機が、在庫情報と目的地の場所を受信し、自律的に、在庫品を取得する倉庫から宛先までのルートを計算し、商品を目的地に搬送するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７６８１２号公報
【特許文献２】米国特許２０１５／０１２００９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術では、無人航空機に搭載されたカメラなどで着地点を捉えて、着地する位置を検知する。しかし、測位精度が低く、カメラの画角が狭ければ、着地地点の検知が困難な場合がある。
【０００５】
本発明は無人航空機を着地地点に安全に着地させ、無人航空機が所望の地点に高精度に着地できる搬送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、搬送システムであって、搬送先まで貨物を搬送する無人航空機と、前記貨物の搬送を管理する管理サーバと、前記無人航空機の着地地点の近傍に設置されたアクセスポイントとを備え、前記無人航空機は、所定の範囲内では、前記アクセスポイントを介して前記管理サーバと通信し、前記所定の範囲外では通信事業者網を介して前記管理サーバと通信する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、着地地点を高精度に検出できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の無人航空機１による搬送システムの全体構成を示す図である。
【図２Ａ】実施例１の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】実施例１の管理センタに設置されるサーバの物理的な構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１の搬送システムの論理的な構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１の搬送指示テーブルの構成の一例を示す図である。
【図５】実施例１の搬送システムが実行する処理のシーケンス図である。
【図６】実施例２の無人航空機による搬送システムの全体構成を示す図である。
【図７】実施例３の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【図８】実施例３管理センタのサーバが出力する画面を示す図である。
【図９】実施例４の無人航空機による搬送システムの全体構成を示す図である。
【図１０】実施例４の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説明する。本実施例では、無人航空機１は、ユーザ４が指定する任意の地点を着地地点１０１として検出し、無線ＬＡＮアクセスポイント２と通信することによって着地地点１０１の検出精度を向上する。
【００１０】
＜実施例１＞
図１から図５を用いて実施例１を説明する。
【００１１】
図１は、実施例１の無人航空機１による搬送システムの全体構成を示す図であり、図２Ａは、実施例１の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
実施例１の搬送システムは、無人航空機１、アクセスポイント２及び管理センタ３を有し、ユーザ４が指定する着地地点１０１に無人航空機１を着地させる。
【００１３】
無人航空機１は、無線通信機、制御装置及び測位装置（例えば、ＧＰＳ受信機）を搭載し、飛行して貨物を搬送できる機能を有する。無人航空機１は、無線通信を通じて管理センタ３と通信するが、無線通信は無線ＬＡＮなどの近距離無線通信又は通信事業者網６（例えば、携帯電話ネットワーク）を利用する。但し、通信方法は無線ＬＡＮ以外の近距離無線通信（例えば、ＢｌｕｔｏｏｔｈやＺｉｇＢｅｅ）を用いてもよい。また、近距離無線通信ではなく、赤外線を用いたビーコンでもよい。さらに、通信事業者網６ではなく、私設の無線通信手段でもよい。また、無人航空機１は、周囲の画像を撮影するカメラや気象観測センサ（例えば、風速計、温度センサ、微粒子センサ）などのセンサデバイスを搭載してもよい。これらのセンサデバイスによって、着地地点１０１の状態や環境状態を把握できる。また、無人航空機１が飛行中に収集した気象データを気象予報に役立ててもよい。
【００１４】
無人航空機１の制御装置は、一般的なコンピュータで構成され、プログラムを実行するプロセッサ、プログラムやデータを格納する不揮発性記憶装置（非一時的記憶媒体）を有する。プロセッサが、不揮発性記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって、無人航空機１の飛行機能や貨物保持機能を制御する。
【００１５】
ユーザ４はアクセスポイント２を設置しており、無人航空機１がアクセスポイント２と通信することによって、任意の位置に誘導される。なお、アクセスポイント２は、無線ＬＡＮの基地局としての通信機能を有していればよく、ルーティング機能を有する無線ＬＡＮルータでもよい。また、アクセスポイント２は、無人航空機１を運航する運送事業者や配達事業者が配達先である目的地（ユーザの自宅やオフィス、または集荷場など）の近くに設置してもよい。
【００１６】
アクセスポイント２は、固定的に設置される無線基地局ではなく、ユーザ４が保有する端末（スマートフォン、タブレット端末、ノート型コンピュータ）でもよい。この場合、端末は、無線ＬＡＮのアクセスポイントとして親機モードで動作する。そして、端末に実装された専用アプリケーションプログラムが管理センタ３と通信するとよい。
【００１７】
ユーザ４は、管理センタ３に所定の貨物を送るための貨物送付要求を通知する。
【００１８】
管理センタ３は、貨物の搬送に関する情報及びユーザ４からの要求を受け付け、無人航空機１による搬送経路を計画して、無人航空機１に搬送を指示する搬送管理サーバを有する。管理センタ３は、ユーザ４への搬送状況及び貨物の情報を通知する。
【００１９】
また、管理センタ３は、通信販売サーバを有してもよい。通信販売サーバは、ユーザ４から商品の購買要求を受け付け、当該商品の配送を搬送管理サーバに指示する。通信販売サーバは、決済機能を含んでもよい。この場合、商品の配送が完了すると、当該商品の代金が決済されてもよい。ユーザ４からの購買要求はアクセスポイント２を介して管理センタ３（通信販売サーバ）に送信されてもよい。
【００２０】
ユーザ４が送信した貨物送付要求には、ユーザ４のユーザＩＤ、ユーザ４の近くに設置されたアクセスポイントＩＤ及び目的地の情報（緯度、経度）が含まれる。管理センタ３は、ユーザ４が指定した貨物を無人航空機１にて、ユーザ４が指定する着地地点１０１に搬送することを決定し、当該搬送のための運行経路を設定して、無人航空機１に搬送指示を通知する。無人航空機１に通知する搬送指示には、搬送指示を一意に識別するための指示ＩＤ、当該搬送の目的地（例えば、緯度、経度）、目的地の近くに設置されたアクセスポイント２のＩＤ、搬送に用いる無人航空機を一意に識別するための無人航空機ＩＤ、搬送される貨物を一意に識別するための貨物ＩＤ、貨物を受け取るユーザを一意に識別するためのユーザＩＤ、及び飛行経路が含まれる。飛行経路は、あらかじめ地図上で設定してある一つ以上のノード（ｗａｙｐｏｉｎｔ）を通る経路として、ノード番号の列で指定する。ノードには、緯度、経度及び高度を含む位置情報が定められており、一意に設定されたノード番号によって、経由地が一意に指定される。また、ノード番号を用いず、緯度、経度及び高度の値のリストでもよい。経路の記述方法は、一つ以上の仮想点を指定できる方法であれば、これに限らない。
【００２１】
無人航空機１は、発進時は通信事業者網６を介して管理センタ３と通信する。そして、無人航空機１がアクセスポイント２に近づき、アクセスポイント２から送信される電波を受信できるエリア内に入ったら、無線ＬＡＮによりアクセスポイント２と通信し、アクセスポイント２はインターネット７を介して管理センタ３と通信する。すなわち、無人航空機１は、インターネットを介して管理センタ３と通信する。
【００２２】
図２Ｂは、実施例１の管理センタ３に設置されるサーバの物理的な構成を示すブロック図である。
【００２３】
管理センタ３のサーバは、プロセッサ（ＣＰＵ）３１、メモリ３２、補助記憶装置３３及び通信インタフェース３４を有する計算機によって構成される。
【００２４】
プロセッサ３１は、メモリ３２に格納されたプログラムを実行する。メモリ３２は、不揮発性の記憶デバイスであるＲＯＭ及び揮発性の記憶デバイスであるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶デバイスであり、プロセッサ３１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。
【００２５】
補助記憶装置３３は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ）等の大容量かつ不揮発性の記憶デバイスによって構成され、プロセッサ３１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置３３から読み出されて、メモリ３２にロードされて、プロセッサ３１によって実行される。
【００２６】
通信インタフェース３４は、所定のプロトコルに従って、他の装置（無人航空機１など）との通信を制御するネットワークインタフェース装置である。
【００２７】
サーバは、入力インタフェース３５及び出力インタフェース３８を有してもよい。入力インタフェース３５は、キーボード３６やマウス３７などが接続され、管理者からの入力を受けるインタフェースである。出力インタフェース３８は、ディスプレイ装置３９やプリンタなどが接続され、サーバの状態やプログラムの実行結果を管理者が視認可能な形式で出力するインタフェースである。
【００２８】
プロセッサ３１が実行するプログラムは、リムーバブルメディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はネットワークを介してサーバに提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置３３に格納される。このため、サーバは、リムーバブルメディアからデータを読み込むインタフェースを有するとよい。
【００２９】
サーバは、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。また、サーバ上で実行されるプログラムは、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよい。
【００３０】
また、サーバにおいて、プログラムによって実装される機能ブロックの全部又は一部は、物理的な集積回路（例えば、Field-Programmable Gate Array）等によって構成されてもよい。
【００３１】
図３は、実施例１の搬送システムの論理的な構成を示すブロック図であり、図５は、実施例１の搬送システムが実行する処理のシーケンス図である。
【００３２】
無人航空機１は、受信部３０１、認証部３０２、配送情報蓄積部３０３、通知部３０４、位置推定部３０５及び制御部３０６を有する。アクセスポイント２は、送信部３０７、受信部３０８及び通知部３０９を有する。
【００３３】
管理センタ３は、無人航空機１に搬送指示を送信する。搬送指示は、管理センタ３のサーバが保持する搬送指示テーブル４０１に格納される。
【００３４】
搬送指示テーブル４０１は、その構成の一例を図４に示すように、搬送指示を一意に識別するための指示ＩＤ、当該搬送の目的地（例えば、緯度、経度）、目的地の近くに設置されたアクセスポイント２のＩＤ、搬送に用いる無人航空機１を一意に識別するための無人航空機ＩＤ、搬送される貨物を一意に識別するための貨物ＩＤ、貨物を受け取るユーザ４を一意に識別するためのユーザＩＤ、及び飛行経路を含む。飛行経路は、前述したように、位置情報が定められたノード番号の列でも、位置情報のリストでもよい。
【００３５】
無人航空機１では、受信部３０１が管理センタ３から搬送情報として、前述した搬送指示を受信する（Ｓ５００）。受信部３０１は受信した搬送指示を配送情報蓄積部３０３に格納する。無人航空機１は、搬送指示に従って飛行を開始し、飛行中は通信事業者網６などを通じて通知部３０４が無人航空機１の状態（例えば、無人航空機１のＧＰＳ受信機が取得した位置情報、ジャイロセンサが取得した姿勢情報、バッテリの残量など）を通知する。
【００３６】
アクセスポイント２の送信部３０７から、所定のタイミングでビーコンをブロードキャスト送信する（Ｓ５０１）。信号には、アクセスポイント２のＩＤ（例えば、ＳＳＩＤ）が含まれている。なお、アクセスポイント２のＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されたＳＳＩＤではなく、パケットに埋め込んだ専用のＩＤを用いてもよい。アクセスポイント２のＩＤは、搬送毎に管理センタ３からの指示によって変更されてもよい。この場合、管理センタ３が新たなＩＤをアクセスポイント２に指示しても、管理センタ３とアクセスポイント２とが共通のルールで（例えば、正確な時計に基づいて）新たなＩＤを生成してもよい。さらに、ユーザ４のユーザＩＤと関連付けて（例えば、ユーザＩＤを一部に含むように）生成してもよい。
【００３７】
無人航空機１は、アクセスポイント２から送信される電波の受信可能範囲に入ると、受信部３０１がアクセスポイント２の送信部３０７からの信号を受信する。受信部３０１は、受信した信号に含まれるアクセスポイント２のＩＤを認証部３０２に送る。
【００３８】
認証部３０２は、受信部３０１が受信したアクセスポイント２のＩＤを、配送情報蓄積部３０３に格納された搬送指示に含まれる目的地のアクセスポイント２のＩＤと照合する（Ｓ５０２）。これによって、複数のアクセスポイントが近くに設置されている場合でも、目的地のアクセスポイント２を識別できる。
【００３９】
通知部３０４は、認証部３０２による照合の結果、受信したアクセスポイント２のＩＤが配送情報蓄積部３０３に格納された目的地のアクセスポイント２のＩＤと一致すれば、アクセスポイント２に暗号化キーを送信し、アクセスポイント２との間で認証を行う（Ｓ５０３）。
【００４０】
無人航空機１は、アクセスポイント２との間で認証に成功すると、管理センタ３との通信経路を、通信事業者網６経由から、アクセスポイント２経由に切り替える（Ｓ５０４）。
【００４１】
アクセスポイント２は、無人航空機１の認証に成功すると、通知部３０９からインターネット７を経由して管理センタ３に、目的地のアクセスポイント２を捕捉し、認証に成功して、アクセスポイント２との間で通信を開始したことを通知する（Ｓ５０５）。
【００４２】
管理センタ３は、無人航空機１が受信したアクセスポイント２のＩＤと、目的地に予め指定したアクセスポイント２のＩＤとが一致したので、ユーザ４に無人航空機１の到着予定を通知する（Ｓ５０６）。
【００４３】
受信部３０１はアクセスポイント２からの電波の受信強度も測定しており、位置推定部３０５は、無人航空機１は目的地のアクセスポイント２からの電波の受信強度が強くなる方向を探索しながら飛行し、目的地を探索する（Ｓ５０７）。
【００４４】
制御部３０６は、位置推定部３０５が探索したアクセスポイント２を目的地として、着地地点１０１に近づくように無人航空機１の飛行を制御する。着地地点１０１には、無人航空機１に搭載したカメラで認識できるマーカが表示されており、制御部３０６は、カメラが撮影したマーカを認識しながら、無人航空機１を着地地点１０１へ誘導し、着地させる（Ｓ５０８）。
【００４５】
無人航空機１は、アクセスポイント２を介して管理センタ３に着地を通知する（Ｓ５０９、Ｓ５１０）。着地の判定は、無人航空機１に搭載される高度計によって地表との距離が０になったことを判定してもよいし、無人航空機１の脚が着地による圧力を検知して接地を判定してもよい。
【００４６】
管理センタ３は、着地した無人航空機１のＩＤとアクセスポイント２のＩＤとが搬送指示通りかを照合し（Ｓ５１１）、指定した無人航空機１によって貨物が搬送されたことを確認すると、無人航空機１（貨物）の到着をユーザ４に通知する（Ｓ５１２）。この到着通知には、貨物の到着確認に用いるコードが含まれる。このコードは、到着通知ではなく、より前の段階（例えば、到着予定通知、発注時、搬送引受時）などに通知してもよい。コードは、乱数的に発生した数値及び文字でも、無人航空機１（貨物）に一意の数値及び文字でも、搬送先に一意に割り当てられた数値及び文字でも、これらのコードを表したバーコードでもよい。
【００４７】
ユーザ４は、無人航空機１の着地（貨物の到着）を確認すると（Ｓ５１３）、管理センタ３から通知されたコードを管理センタ３に送信する（Ｓ５１４）。例えば、管理センタ３が提供するウェブページにコードを入力したり、無人航空機１に搭載されているバーコードリーダにコードが表されたバーコードを読み取らせて、コードを入力してもよい。
【００４８】
管理センタ３は、ユーザ４が入力したコードが正しいかを照合し（Ｓ５１５）、コードの照合によって、貨物が正しい目的地に到着したことを確認すると、アクセスポイント２を介して無人航空機１に貨物の解錠を指示する（Ｓ５１６、Ｓ５１７）。無人航空機１は、管理センタ３からの解錠指示によって、搭載した貨物を解錠して、ユーザ４が貨物を取り出せる状態にする（Ｓ５１８）。
【００４９】
なお、ユーザ４が、無人航空機１に搭載されている入力インタフェース（キーボード、タッチパネル、バーコードリーダ）に管理センタ３から通知されたコードを入力して、無人航空機１が、予め保持しているコードと照合してもよい。そして、無人航空機１は、コードの照合に成功すると、貨物が正しい目的地に到着したと判定し、搭載した貨物を解錠して、ユーザ４が貨物を取り出せる状態にしてもよい。このように、無人航空機１が自律的に正しい目的地への到着を判定するので、管理センタ３と通信することなく（管理センタとの通信が不安定な状態でも）、ユーザ４に確実に貨物を引き渡すことができる。
【００５０】
無人航空機１から貨物が取り出されると、無人航空機１は、アクセスポイント２を介して管理センタ３に貨物の取り出しを通知する（Ｓ５１９、Ｓ５２０）。
【００５１】
管理センタ３は、ユーザ４による貨物の到着確認コードの入力、及び無人航空機１による貨物取出通知を確認する、発進条件が満たされると判定し（Ｓ５２１）、アクセスポイント２を介して無人航空機１に発信通知を送信する（Ｓ５２２、Ｓ５２３）。
【００５２】
無人航空機１は、発進通知を受信すると、次の目的地（又は、基地）に向けて発進する（Ｓ５２４）。無人航空機１に送信される発進通知は、前述した搬送指示と同様に、指示ＩＤ、目的地の位置（緯度、経度）、目的地のアクセスポイント２のＩＤ、搬送に用いる無人航空機のＩＤ、搬送される貨物の貨物ＩＤ、ユーザＩＤ、及び飛行経路を含む。
【００５３】
以上に説明したように、実施例１では、着地地点近傍においてアクセスポイント２からの信号を利用することによって、着地地点を高精度で検出できる。
【００５４】
＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を説明する。実施例２では、着地地点となるパッド１０２に無線ＬＡＮのアクセスポイント２が内蔵される。
【００５５】
図６は、実施例２の無人航空機１による搬送システムの全体構成を示す図である。
【００５６】
着地地点となるパッド１０２には、着地地点を表すマーカが上空から視認可能に表示されている。無人航空機１は、上空からマーカを認識しながら着地地点へ着地する。パッド１０２は、アクセスポイント２を内蔵しており、アクセスポイント２は、管理センタ３との通信を中継するアクセスポイント５と接続されている。なお、アクセスポイント２は、有線でインターネット７と接続されてもよい。
【００５７】
実施例２では、アクセスポイント２は着地地点に設置されているので、無人航空機１の受信部３０１がアクセスポイント２からの信号を受信し、制御部３０６が受信信号の強度が強くなる点を目的地として無人航空機１を着地地点へ誘導し、着地する。なお、位置推定部３０５が受信信号の強度に基づいてアクセスポイント５と無人航空機１との相対距離を算出し、制御部３０６が該相対距離を縮めるように無人航空機１を着地地点へ誘導してもよい。
【００５８】
アクセスポイント２は送信する電波の強度を変更する機能を有してもよい。この場合、無人航空機１を着地地点に誘導する際、アクセスポイント２は、最初は最大出力で電波を送信し、無人航空機１が近づくにつれて出力を徐々に低下するとよい。このように、送信電波の出力を徐々に弱くすると、無人航空機１が受信する電波の強度の変化が大きくならず、無人航空機１の受信機が強い電波によって飽和しないので、着陸地点に適切に誘導できる。
【００５９】
無人航空機１がパッド１０２上（又は、その付近）に着地すると、無線ＬＡＮを介して管理センタ３に着地を通知する。
【００６０】
パッド１０２は、無線ＬＡＮ以外の第２の通信機能（例えば、赤外線ビーコン、Ｂｌｕｔｏｏｔｈなど）を有してもよい。この場合、無人航空機１は、パッド１０２に対応する第２の通信機能を有する。まず、無人航空機１は、無線ＬＡＮの電波を捕捉し、パッド１０２に近接すると、第２の通信機能での通信を開始する。すなわち、第２の通信機能の通信到達距離は、無線ＬＡＮの通信到達距離より短いものが望ましい。
【００６１】
また、無人航空機１とアクセスポイント２とが複数の通信機能を有する場合、当該複数の通信機能によって測定される往復通信時間（例えば、ＲＴＴ）によって、アクセスポイント２と無人航空機１との間の距離を測定してもよい。例えば、複数の通信機能は、無線ＬＡＮの電波と超音波など、波長や伝搬速度が異なるものを用いると、正確に距離を測定できる。
【００６２】
また、パッド１０２は、無線ＬＡＮの通信機能でなく、第２の通信機能（例えば、赤外線ビーコン、Ｂｌｕｔｏｏｔｈなど）を有してもよい。この場合、無人航空機１は、パッド１０２に対応する第２の通信機能を有する。まず、無人航空機１は、所定の経路を辿ってパッド１０２に近接すると、第２の通信機能での通信を開始する。
【００６３】
また、パッド１０２が測位装置（例えば、ＧＰＳ受信機）を有し、パッド１０２が位置情報（緯度、経度、高度）を送信してもよい。これにより、ユーザ４が任意の位置に設置したパッド１０２の位置を無人航空機１が把握できる。また、無人航空機１とパッド１０２との相対位置を正確に計算でき、無人航空機１を着地地点へ正確に誘導できる。
【００６４】
以上に説明したように、実施例２では、パッド１０２からの信号によって着地地点に誘導するので、上空から認識できる大きなマーカを着地地点に設ける必要がなく、狭い場所に設置できる小さな着地地点でもよい。すなわち、パッド１０２を小型化できる。
【００６５】
＜実施例３＞
次に、図７、図８を参照して、本発明の実施例３を説明する。実施例３では、無線ＬＡＮを通じて無人航空機１が搭載しているカメラで取得したデータを管理センタ３に伝送し、カメラ画像を用いてオペレータが無人航空機１を制御する。
【００６６】
図７は、実施例３の搬送システムの構成を示すブロック図であり、図８は、実施例３の管理センタ３のサーバが出力する画面を示す図である。
【００６７】
無人航空機１は、実施例１の構成に加えてセンサ部７０１を有する。また、アクセスポイント２は、無人航空機１から管理センタ３に画像データやセンサデータを伝送する伝送部７０２を有する。管理センタ３のサーバは、無人航空機１から伝送された画像データやセンサデータを受信する受信部７０３、受信した画像データに写されている範囲を推定する連動部７０４、オペレータ７０８に提示する画面のデータを生成して出力する表示部７０５、オペレータ７０８の操縦操作によって飛行指示を作成する指示部７０７を有する。
【００６８】
無人航空機１のセンサ部７０１は、例えば、カメラを有し、該カメラは無人航空機１の周辺の静止画像又は動画像を撮影し、撮影した画像をアクセスポイント２に伝送する。また、センサ部７０１は、ＧＰＳ受信機が取得する位置情報、及び、ジャイロセンサが取得する姿勢情報を伝送してもよい。
【００６９】
無人航空機１は、アクセスポイント２の通信範囲に入ったら、カメラが撮影した画像の送信を開始する。その後、オペレータ７０８は自動着地から手動操縦に切り替えてもよい。
【００７０】
また、無人航空機１は、アクセスポイント２の通信範囲内で着地地点の探索を所定時間行っても着地地点を認識できない場合、着地地点が見つからない旨を管理センタ３に通知する。その後、オペレータ７０８は手動操縦に切り替えて、着地地点を探索し、着地する。また、無人航空機１が、着地地点が見つからない旨を管理センタ３に通知した後に、自動的に手動操縦に切り替えてもよい。無人航空機１は、管理センタ３からの飛行指示を待って、ホバリングして待機するとよい。
【００７１】
また、自動飛行が困難な領域を予め設定しておき、この自動飛行困難領域に入ったら、手動操縦に切り替えてもよい。このとき、自動的に手動操縦へ切り替えても、オペレータ７０８の操作によって手動操縦に切り替えてもよい。
【００７２】
アクセスポイント２の伝送部７０２は、無人航空機１から受信した画像データを管理センタ３に伝送する。無人航空機１又はアクセスポイント２は、画像データを圧縮等のコーディングを行い、伝送量を調整する機能を有してもよい。
【００７３】
管理センタ３の受信部７０３は、インターネット７を介して伝送部７０２が送信した画像データを受信する。また、無人航空機１の位置情報及び姿勢情報も受信する。
【００７４】
連動部７０４は、受信した画像データ、位置情報及び姿勢情報に基づいて、無人航空機１の位置を推定し、受信した画像データに写されている範囲を推定する。
【００７５】
表示部７０５は、伝送された画像データ及び連動部７０４が推定した画像範囲情報に基づいて、地図上の無人航空機１の位置を画面上に表示する。例えば、図８に示す画面８０１は、無人航空機１で撮影して伝送された画像データを表示する画像表示領域８０２と、無人航空機１の位置、姿勢及びカメラの向きのデータを表示する位置姿勢表示領域８０３を含む。無人航空機１は、画像データ及び位置情報が同期したタイミングで伝送しており、画像と位置情報は同期して表示される。また、画面８０１は、地図表示領域８０６を含む。地図表示領域８０６は、無人航空機１が飛行している位置の周辺の地図を表示する。地図上には、無人航空機１の位置８０５と、目的地である着地地点の位置８０４が表示される。さらに、現在地から目的地までの飛行経路８０７を算出し、地図上に示してもよい。
【００７６】
地図データは予め地図情報蓄積部７０６に格納されている。地図は、二次元地図でも、衛星画像等の位置情報とリンクした画像でも、建物などの障害物の高さのデータを含む三次元地図でもよい。さらに、無人航空機１から伝送される画像を地図データとリンクさせて、三次元画像を作成してもよい。位置がずれた複数の画像を重ね合わせて合成することによって、撮像対象の３Ｄデータを計算できる。また、撮像した画像を繋ぎ合せる処理によって広域画像を作成し、ある時点での撮像画像の広域画像内の位置を表示してもよい。これによって、画角が狭い画像でも、どの場所を撮影しているかを理解しやすくなる。
【００７７】
オペレータ７０８は、画面８０１に表示される周辺画像８０２及び無人航空機１の位置８０５を見ながら、無人航空機１を操縦する。無人航空機１の操縦には、シミュレータのように模擬的な無人航空機を画面上に投影し、画面上の無人航空機１をコントローラで操縦することによって、操縦操作をしてもよい。
【００７８】
指示部７０７は、オペレータ７０８の操縦操作によって飛行指示を作成し、無人航空機１に送信する。飛行指示は、無人航空機１の向きや速度などを含む。
【００７９】
無人航空機１の制御部３０６は、受信部３０１が受信した指示に従って、ブレードの回転数を制御し、飛行を制御する。
【００８０】
以上に説明したように、本発明の実施例３によると、着地地点の地形や建物形状が複雑であったり、上空から着地地点が視認しにくい、アクセスポイント２からの電波の飛距離が短いなどによって着地地点を見つけられなかったりする場合、自動着地からオペレータ７０８による手動操作に切り替える。着地地点の近くでは大容量のデータ伝送が可能な無線ＬＡＮを通じてカメラが撮影した画像データを伝送することによって、オペレータが遠隔操縦する際に鮮明な画像を視認できる。
【００８１】
＜実施例４＞
次に、図９、図１０を参照して、本発明の実施例４を説明する。実施例４では、複数のアクセスポイントを介して飛行中に通信する。
【００８２】
図９は、実施例４の無人航空機１による搬送システムの全体構成を示す図であり、図１０は、実施例４の搬送システムの構成を示すブロック図である。
【００８３】
無人航空機１は、目的地（アクセスポイント２）に向けて飛行する。無人航空機１は、アクセスポイント９０２の通信範囲９０６に入ると、アクセスポイント９０２からの信号を受信する。無人航空機１は、無人航空機１の状態（例えば、無人航空機１のＧＰＳ受信機が取得した位置情報、姿勢情報、カメラが撮影した画像、バッテリの残量など）をアクセスポイント９０２及びインターネット７を介して管理センタ３に送信する。
【００８４】
無人航空機１が飛行するとアクセスポイント９０２の通信範囲から出て、アクセスポイント９０３の通信範囲へ入る。無人航空機１は、利用するアクセスポイントをアクセスポイント９０２からアクセスポイント９０３に切り替えて通信を継続する。次に、無人航空機１は、利用するアクセスポイントをアクセスポイント９０３からアクセスポイント９０４に切り替えて通信を継続する。アクセスポイント側で、無人航空機１との通信を途絶せずに切り替えるハンドオーバ機能を有してもよく、無人航空機１が、アクセスポイント９０２との通信が途絶した後に、アクセスポイント９０３との通信を確立してもよい。
【００８５】
無人航空機１の経由地点となるアクセスポイント２は設置場所（住所や、緯度及び経度）が分かっている。このため、経由地のアクセスポイント２に最も近接した（最も強い電波を受信した）位置で測位した位置情報（例えば、ＧＰＳデータ）と、アクセスポイント２の設置場所のデータとの比較によって、無人航空機１の測位誤差が分かり、無人航空機１の位置精度を向上できる。
【００８６】
無人航空機１が利用するアクセスポイントには、仮想アクセスポイントを設定するとよい。例えば、異なるＳＳＩＤを送信する二つのアクセスポイント（限定アクセスポイントと公開アクセスポイント）を設定して、無人航空機１は公開アクセスポイントと通信し、アクセスポイントの所有者は限定アクセスポイントと通信する。これによって、無人航空機１による通信とアクセスポイントの所有者による通信とが分離できることから、アクセスポイント所持者のプライバシーを侵害することなく、無人航空機１はアクセスポイントを介して管理センタ３を通信できる。
【００８７】
また、公開アクセスポイントが暗号化キーによる認証をすることによって、予め定められた無人航空機１からのアクセスのみに接続を許可でき、アクセスポイントや無人航空機１への不正アクセスを防止できる。
【００８８】
なお、公開アクセスポイントによる無線ＬＡＮネットワークは、無人航空機１だけでなく、ユーザ４が利用してもよい。例えば、所定の登録をした利用者（通販サイトの会員など）が、所定の暗号化キーを用いて公開アクセスポイントにアクセスでき、大容量の通信を行うことができる。特に、この公開アクセスポイントによる無線ＬＡＮネットワークを通じて、ユーザ４が管理センタ３に貨物の搬送や物品の購入を要求してもよい。
【００８９】
また、前述とは異なり、無人航空機１は限定アクセスポイントと通信し、アクセスポイントの所有者は公開アクセスポイントと通信してもよい。そして、公開アクセスポイントは、所定の登録をした利用者（通販サイトの会員など）が接続可能としてもよい。なお、公開アクセスポイントは、複数のアクセスポイント２が共通のＳＳＩＤを使用してもよい。これによって、無人航空機１と限定アクセスポイントとの通信のセキュリティが向上し、無人航空機１を安全に運航できる。
【００９０】
無人航空機１は、目的地のアクセスポイント２の通信範囲に入ると、管理センタ３に位置情報を通知する。管理センタ３は、ユーザ４に到着予定を通知する。
【００９１】
以上に説明したように、実施例４では、複数の無線ＬＡＮアクセスポイントにより構成される無線ＬＡＮネットワークを利用して、無人航空機１が飛行中の情報を送信する。これによって、カメラが撮像した画像データなどの大容量データを管理センタ３へ伝送でき、無人航空機１の飛行状態をより詳細に把握できる。また、無線ＬＡＮアクセスポイントの利用によって、通信コストを抑制できる。
【００９２】
ここまで、無人航空機１による貨物の搬送の実施例を説明したが、貨物を搬送せずに所定の経路を飛行する無人航空機１にも、本発明は適用可能である。
【００９３】
以上に説明したように、本発明の実施例によると、無人航空機１は、所定の範囲内では、アクセスポイント２を介して管理センタ３と通信し、所定の範囲外では通信事業者網を介して管理センタ３と通信するので、着地地点１０１の近傍に設置されたアクセスポイント２からの信号によって、着地地点１０１を高精度に検出できる。
【００９４】
また、前記所定の範囲は、無人航空機１がアクセスポイント２と通信可能な範囲としたので、アクセスポイント２を介した大容量通信によって着地地点の詳細な情報を取得できる。
【００９５】
また、無人航空機１は、アクセスポイント２の識別情報（ＳＳＩＤ）を照合し、着地地点１０１への到着予定を、識別情報の照合に成功したアクセスポイント２を介して管理センタ３に通知するので、目的地と異なるアクセスポイント２を捕捉することがなく、着地地点を間違えない。
【００９６】
また、無人航空機１と通信可能なアクセスポイント２を有し、上空から視認可能に着地地点を表すパッド１０２が、搬送先に設置されるので、上空から認識できる大きなマーカを着地地点に設ける必要がなく、狭い場所に設置できる小さな着地地点でもよい。すなわち、パッド１０２を小型化できる。
【００９７】
また、無人航空機１は、前記所定の範囲内で、アクセスポイント２から送信された信号の強度を用いて、着地地点を探索するので、着地位置の精度を向上できる。
【００９８】
また、管理センタ３は、搬送先で入力されたコードを照合し、コードの照合に成功すると、搬送先に前記貨物が到着したと判定するので、貨物の受け取りを確実に確認できる。
【００９９】
また、無人航空機１は、貨物の取り出しを検知すると、管理センタ３に貨物の取り出しを通知し、管理センタ３は、貨物の取り出しを確認した後、無人航空機１に発進を指示するので、無人航空機１に帰投の契機を与えることができる。
【０１００】
また、無人航空機１は、前記所定の範囲内において、カメラが撮影した画像をアクセスポイント２を介して管理センタ３に送信し、管理センタ３は、無人航空機から送信された画像を表示し、無人航空機１に飛行指示を送信するので、自動飛行が困難な環境下でも飛行を制御できる。
【０１０１】
また、無人航空機１は、前記所定の範囲内において、位置情報をアクセスポイント２を介して管理センタ３に送信し、管理センタ３は、無人航空機１から送信された位置情報を用いて、無人航空機１の位置を地図上に表示するので、無人航空機１の位置や飛行方向を分かりやすく表示できる。
【０１０２】
また、無人航空機１は、前記所定の範囲内において、姿勢情報をアクセスポイント２を介して管理センタ３に送信し、管理センタ３は、姿勢情報及び位置情報に基づいて、画像に写されている範囲を推定し、画像に写されている範囲を地図上に表示するので、地図だけでは分かりづらい場合でも無人航空機１の周辺の状況を確認できる。
【０１０３】
また、無人航空機１は、複数のアクセスポイント９０２〜９０４、２を切り替えて管理センタ３と通信し、アクセスポイントの少なくとも一つを介して管理センタ３に飛行情報を通知するので、飛行中、常時アクセスポイント２を介した大容量通信によって無人航空機１の情報を取得できる。また、飛行中の通信が通信事業者網を介さないので、通信コストを削減できる。
【０１０４】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【０１０５】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【０１０６】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【０１０７】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１  無人航空機
２  アクセスポイント
３  管理センタ
４  ユーザ
５  アクセスポイント
６  通信事業者網
７  インターネット
１０１  着地地点
１０２  パッド
９０２〜９０４  アクセスポイント
【図１】
2018030407.tif 000003
【図２Ａ】
2018030407.tif 000004
【図２Ｂ】
2018030407.tif 000005
【図３】
2018030407.tif 000006
【図４】
2018030407.tif 000007
【図５】
2018030407.tif 000008
【図６】
2018030407.tif 000009
【図７】
2018030407.tif 000010
【図８】
2018030407.tif 000011
【図９】
2018030407.tif 000012
【図１０】
2018030407.tif 000013