(57)【要約】      （修正有）【課題】飛行する無人航空機をバッテリ量で制御する制御する技術を提供する。【解決手段】無人航空機をバッテリ量で制御する制御装置であって、当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出部２０３と、当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得部２０４と、飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出部２０５と、当該無人航空機のバッテリ量とバッテリ予想消費量に基づき、飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定部２０６とを備える無人航空機制御装置１０７。【選択図】図３
2019073056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人航空機をバッテリ量で制御する制御装置であって、
当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出部と、
当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得部と、
前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量を算出するバッテリ予想消費量算出部と、
前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定部と
を備える無人航空機制御装置。
【請求項２】
前記バッテリ状況取得部は、当該無人航空機のバッテリ量と当該無人航空機が飛行時に行った動作に対応するバッテリ消費量を取得する請求項１に記載の無人航空機制御装置。
【請求項３】
前記バッテリ状況取得部は、当該飛行開始以後にバッテリ消費量を取得し、
前記バッテリ予想消費用算出部は、前記バッテリ消費量に基づき、前記バッテリ予想消費量を算出する請求項１または請求項２に記載の無人航空機制御装置。
【請求項４】
前記バッテリ消費量算出部は、前記飛行距離算出部が算出した飛行距離または前記当該飛行開始以後のバッテリ消費量の少なくとも一つに応じて、算出するバッテリ予想消費量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置。
【請求項５】
前記飛行距離算出部が算出した飛行距離が相対的に長い場合に、前記バッテリ予想消費量が相対的に多くなるように補正し、
前記当該飛行開始以後のバッテリ消費量が相対的に多い場合に、前記バッテリ予想消費量が相対的に多くなるように補正する請求項４に記載の無人航空機制御装置。
【請求項６】
当該無人航空機の帰還を促す信号を生成する帰還信号生成部を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置。
【請求項７】
当該無人航空機または当該無人航空機外のデータ処理装置に対して、当該無人航空機の帰還を推奨する旨の表示をさせることが可能な信号を生成する帰還信号生成部を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置。
【請求項８】
当該無人航空機の一または複数の着陸位置情報を受け付ける着陸位置受付部と
当該無人航空機の任意時点の機体位置情報を受け付ける機体位置受付部と
を備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置を備えた無人航空機。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の無人航空機制御装置を備えたデータ処理装置。
【請求項１１】
無人航空機をバッテリ量で制御する制御方法であって、
当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出ステップと、
当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得ステップと、
前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出ステップと、
前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定ステップと
を有する無人航空機制御方法。
【請求項１２】
コンピュータに読み取らせて実行させる無人航空機をバッテリ量で制御する制御プログラムであって、
コンピュータを
当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出部と、
当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得部と、
前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出部と、
前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定部として機能させる無人航空機制御用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行する無人航空機をバッテリ量で制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人航空機の帰還に必要なバッテリ残量を計算し、アラート信号を生成する技術について特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５２１２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle）等の無人航空機の飛行では、任意時点のバッテリ量により、その時点以降の飛行可能距離が変化する。特に、帰還時においては、バッテリ量が不足すれば、そのまま地上に降りざるを得ないことになり、無人航空機の水没や破損等のリスクが発生する恐れがある。そこで本発明は、飛行する無人航空機をバッテリ量で制御することで、帰還に必要な量を確保する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、無人航空機をバッテリ量で制御する制御装置であって、当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出部と、当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得部と、前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出部と、前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定部とを備える無人航空機制御装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記バッテリ状況取得部は、当該無人航空機のバッテリ量と当該無人航空機が飛行時に行った動作に対応するバッテリ消費量を取得することを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記バッテリ状況取得部は、当該飛行開始以後のバッテリ消費量を取得し、前記バッテリ予想消費用算出部は、前記バッテリ消費量に基づき、前記バッテリ予想消費量を算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記バッテリ消費量算出部は、前記飛行距離算出部が算出した飛行距離または前記当該飛行開始以後のバッテリ消費量の少なくとも一つに応じて、算出するバッテリ予想消費量を補正することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記飛行距離算出部が算出した飛行距離が相対的に長い場合に、前記バッテリ予想消費量が相対的に多くなるように補正し、前記当該飛行開始以後のバッテリ消費量が相対的に多い場合に、前記バッテリ予想消費量が相対的に多くなるように補正する。請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、当該無人航空機の帰還を促す信号を生成する帰還信号生成部を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、当該無人航空機または当該無人航空機外のデータ処理装置に対して、当該無人航空機の帰還を推奨する旨の表示をさせることが可能な信号を生成する帰還信号生成部を備えることを特徴とする。請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、当該無人航空機の一または複数の着陸位置情報を受け付ける着陸位置受付部と当該無人航空機の任意時点の機体位置情報を受け付ける機体位置受付部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明を備えた無人航空機である。請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明を備えたデータ処理装置である。
【００１１】
請求項１１に記載の発明は、無人航空機をバッテリ量で制御する制御方法であって、当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出ステップと、当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得ステップと、前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出ステップと、前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定ステップとを有する無人航空機の制御方法である。
【００１２】
請求項１２に記載の発明は、コンピュータに読み取らせて実行させる無人航空機をバッテリ量で制御する制御プログラムであって、コンピュータを当該無人航空機の着陸位置と任意時点の機体位置から飛行距離を算出する飛行距離算出部と、当該無人航空機のバッテリ量を取得するバッテリ状況取得部と、前記飛行距離算出部によって算出された飛行距離を当該無人航空機が飛行した場合のバッテリ予想消費量から算出するバッテリ予想消費量算出部と、前記当該無人航空機のバッテリ量と前記バッテリ予想消費量に基づき、前記飛行距離の飛行により帰還が可能か判定する帰還判定部として機能させる無人航空機制御用のプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、飛行中のＵＡＶ等の無人航空機をバッテリ量で制御することで、帰還に必要なバッテリ残量の確保ができる技術が得られる。例えば、カメラを備えたＵＡＶを飛行させながら、地形の写真測量を行う場合、ＵＡＶの飛行やカメラによる写真測量はバッテリ低下の要因となり、これらの要因は飛行中に発生し続けるため、帰還に要するバッテリ残量の算出と算出結果による帰還の判断をし続けることで、帰還不能となる事態を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の概念図である。
【図２】ＵＡＶのブロック図である。
【図３】無人航空機制御装置のブロック図である。
【図４】処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．第１の実施形態
（概要）
図１には、実施形態の概念図が示されている。本実施形態において、ＵＡＶ１００は、自機バッテリ量（バッテリ残量）を把握し、かつ各飛行動作時に消費したバッテリ量を飛行ログに記録しながら飛行する。そして、飛行中に自機の位置から着陸（帰還）地点までの飛行距離とその距離を飛行するのに必要なバッテリ量を算出する。この算出されたバッテリ量とＵＡＶ１００のバッテリ残量を比較し、帰還を促すか否かの判断を行う。
【００１６】
なお、本実施形態に用いるＵＡＶ１００は、予め定めた飛行ルートを自律飛行しても、オペレーターによる無線操縦による飛行制御を行う飛行形態であってもよい。
【００１７】
（ＵＡＶの構成）
図２に示すＵＡＶ１００は、ＧＮＳＳを利用したＧＮＳＳ位置特定装置（ＧＮＳＳ受信機）１０１、ＩＭＵ（慣性計測装置）１０２、高度計１０３、制御装置１０４、記憶装置１０５、通信装置１０６、無人航空機制御装置１０７、その他方位センサ等を備えている。また、これはＵＡＶの通常の構成であるが、ＵＡＶ１００は飛行するための推力を発生させるプロペラ、プロペラを駆動するモータ、モータを動かすための電力を供給するバッテリを備える。このバッテリの残量に関する制御が本発明の対象となる。その他、説明は省略するが、ＵＡＶ１００には、静止画像や動画を撮影するためのカメラ、各種のセンサ等が搭載される。
【００１８】
ＧＮＳＳ位置特定装置１０１は、ＧＰＳ衛星に代表される航法衛星からの航法信号を受信し、それに基づき測位（位置の特定）を行う。ＧＮＳＳ位置特定装置１０１によりＧＮＳＳ位置特定装置１０１（ＧＮＳＳ位置特定装置１０１のアンテナの位置）の地図座標系における位置（経度・緯度・高度）が特定される。地図座標系というのは、地図データを扱う際に利用されるグローバルな座標系である。通常ＧＮＳＳ位置特定装置（例えば、汎用のＧＰＳ受信機）で得られる位置のデータは、地図座標系におけるものとして得られる。
【００１９】
ＧＮＳＳ位置特定装置１０１で行われる測位は、通常コストの問題から単独測位が利用されるが、機体の位置情報を高精度に取得することができる相対測位を採用してもよい。相対測位の技術としては、例えば、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位を利用した高精度（誤差数cm以下）な位置の測定が挙げられる。ＲＴＫ測位に関しては、例えば国土地理院のホームページ(http://terras.gsi.go.jp/geo_info/GNSS_iroiro.html)に記載されている。
【００２０】
ＲＴＫ測位では、写真測量を行う現場に固定基準局（ＧＮＳＳもしくはＧＮＳＳ装置付きＴＳ（トータルステーション）等）を用意し、固定基準局と写真撮影用ＵＡＶ１００と標定点用ＵＡＶ２００とが通信を行いながら、測位を行う。この測位により、写真撮影用ＵＡＶ１００と標定点用ＵＡＶ２００間における位置関係が、高い精度で実現される。
【００２１】
また、ＧＮＳＳ位置特定装置１０１は、時計の機能を有し、ＵＡＶ１００の位置情報は、時刻の情報と共に飛行ログに記憶される。
【００２２】
ＩＭＵ１０２は、飛行中にＵＡＶ１００に加わる加速度を計測する。ＩＭＵ１０２の出力は、飛行中におけるＵＡＶ１００の姿勢制御に利用される。また、ＩＭＵ１０２の出力から飛行中におけるＵＡＶ１００の姿勢に関する情報が得られる。高度計１０３は、気圧を測定し、ＵＡＶ１００の高度を計測する。
【００２３】
制御装置１０４は、ＵＡＶ１００に係る各種の制御を行う。ＵＡＶ１００に係る各種の制御には、飛行制御、記憶装置１０５に記憶するデータの管理に関する制御、通信装置１０６の動作に関する制御が含まれる。
【００２４】
記憶装置１０５は、予め定めた飛行経路を飛ぶための飛行計画および飛行ログを記憶する。飛行ログは、飛行中の位置（経度、緯度、高度）、ＵＡＶ１００のバッテリ量（バッテリ残量）とそれら計測時刻のデータを記憶したデータである。飛行中の位置およびバッテリ量の測定は、０．５秒毎や１秒毎といった特定の時間間隔（勿論、不規則なタイミングの場合も有り得る）で行われ、刻々と計測された位置およびバッテリ量のデータは、測定時刻と関連付けされて飛行ログに記憶される。また、ＩＭＵ１０２で計測されたＵＡＶ１００の姿勢に関するデータ、高度計１０３が計測した高度のデータも飛行ログと関連付けされた状態で記憶装置１０５に記憶される。
【００２５】
通信装置１０６は、無線通信機能を備える。通信装置１０６は、ＵＡＶ１００と操作機器（地上でＵＡＶ１００の操作を行う者が操作するコントローラ）との間における通信を行う。また、通信装置１０６は、各種のデータ（例えば、撮影した画像のデータや位置のデータ等）を外部に送信する。
【００２６】
通信装置１０６は、無線通信機能の他に有線通信機能を備える。通信装置１０６は、有線通信機能を用いて、飛行していない状態（着地している状態）におけるＵＡＶ１００と他の機器との間の通信を行う。例えば、飛行の操作に係る信号の受信（操作コントローラからの制御信号の受信）、飛行計画のデータの受信、飛行ログデータの他の機器への送信等が通信装置１０６によって行われる。なお、通信装置１０６が光通信機能を有していてもよい。
【００２７】
無人航空機制御装置１０７は、任意時点において、ＵＡＶ１００が帰還のために飛行しなければならない距離とそれまでの飛行における各種の飛行動作（機体上昇、機体姿勢制御等）実行時のバッテリ消費状況から帰還に必要なバッテリ量を算出する。そして、算出した帰還に必要なバッテリ量をＵＡＶ１００のバッテリ量（バッテリ残量）と比較することでＵＡＶ１００の帰還の判断を行う。なお、無人航空機制御装置１０７は、制御装置１０４の機能部の一つとする形態でもよい。
【００２８】
任意の時点におけるバッテリ量を測定（算出）する技術としては、バッテリセルの端子電圧を測定する電圧測定方式やバッテリセルに流入した電流量と流出した電流量の加減算から測定するクーロン・カウンタ方式等があるが、最も測定精度が高い技術としては、インピーダンス・トラック方式が挙げられる。インピーダンス・トラック方式とは、バッテリセルのインピーダンスについて、無負荷時の放電特性や温度特性をバッテリ使用時ごとに収集および更新した上で、インピーダンスを測定し、バッテリ量を算出する方式である。これらの方式を用いたバッテリ量（バッテリ残量）の計測は、専用のＩＣを用いて行われる。このＩＣは各種のものが市場に供給されている。
【００２９】
（無人航空機制御装置の構成）
図３は、無人航空機制御装置１０７のブロック図である。無人航空機制御装置１０７は、着陸位置受付部２０１、機体位置受付部２０２、飛行距離算出部２０３、バッテリ状況取得部２０４、バッテリ予想消費量算出部２０５、帰還判定部２０６、帰還信号生成部２０７を備えている。
【００３０】
図３に示される無人航空機制御装置１０７の各機能部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に代表されるＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路により構成される。また、一部の機能を専用のハードウェアで構成し、他の一部を汎用のマイコンにより構成することも可能である。
【００３１】
各機能部を専用のハードウェアで構成するのか、ＣＰＵにおけるプログラムの実行によりソフトウェア的に構成するのかは、要求される演算速度、コスト、消費電力等を勘案して決定される。なお、機能部を専用のハードウェアで構成することとソフトウェア的に構成することは、特定の機能を実現するという観点からは、等価である。
【００３２】
着陸位置受付部２０１は、ＵＡＶ１００を帰還させたい、または着陸させたい地点の位置情報を受け付ける。なお、受け付ける位置情報は、一つに限定されず、複数でもよい。
【００３３】
機体位置受付部２０２は、任意の時点において、ＧＮＳＳ位置特定装置１０１が特定したＵＡＶ１００の位置情報を受け付ける。ＵＡＶ１００に無人航空機制御装置１０７を備えず、外部データ処理装置等に無人航空機制御装置１０７を備える実施形態を採用する場合は、ＵＡＶ１００の通信装置１０６から位置情報を受信することでＵＡＶ１００の位置情報の受け付けが行なわれる。本発明の利用は、ＵＡＶ１００の飛行中における利用であるため、ＵＡＶ１００の位置は時々刻々と変化する。そのため、ＵＡＶ１００の位置情報を受け付ける間隔は可能な限り短く設定する。
【００３４】
飛行距離算出部２０３は、着陸位置受付部２０１で得られる帰還（着陸）地点の位置情報と機体位置受付部２０２で得られるＵＡＶ１００の位置情報から、帰還のための飛行距離を算出する。もし、着陸位置受付部２０１で複数の帰還（着陸）地点の位置情報を受け付けていたのなら、受け付けた数と同数の飛行距離を算出する。ここで、一般的なＵＡＶ帰還時の飛行方法は、障害物回避のため、飛行中最高地点まで上昇後、帰還地点の上空まで一直線に飛行後、帰還地点まで降下するものである。本実施形態においても、それを採用すれば、ＵＡＶ１００の飛行距離Ｒは、ＵＡＶ１００の位置を三次元座標系で(Ｘｎ,Ｙｎ,Ｚｎ)、現高度から最高飛行高度まで上昇する距離をＺ、帰還（着陸）地点の位置を三次元座標系で(Ｘ０,Ｙ０,Ｚ０)とすれば、以下の数１のようになる。
【００３５】
【数１】
2019073056.tif 000003
【００３６】
なお、本発明は、どんな帰還方法や経路を設定したとしても、飛行距離の算出ができれば実施可能であるため、無人航空機制御装置１０７に帰還方法（経路）設定部を設けて、任意の帰還方法（経路）が設定可能な実施形態でもよい。
【００３７】
バッテリ状況取得部２０４は、ＵＡＶ１００のバッテリ量やＵＡＶ１００の飛行時の各動作に対応するバッテリ消費量を取得する。バッテリ消費量は、例えば単位時間当たりの電流量で定義される。なお、外部データ処理装置等に無人航空機制御装置１０７を備える実施形態をとる場合、ＵＡＶ１００に備えられる通信装置１０６からバッテリ消費に関するデータが出力され、それがバッテリ状況取得部２０４で取得される。また、ＵＡＶ１００のバッテリ量は、ＵＡＶ１００の飛行により、絶えず変化（低下）しているため、取得間隔は可能な限り短く設定する。
【００３８】
ＵＡＶ１００の飛行時の各動作に対応するバッテリ消費量は、事前に設定されている等で得られているのならば、必ずしも、バッテリ状況取得部２０４で取得する必要はない。
【００３９】
しかしながら、ＵＡＶ１００の飛行時の各動作に対応するバッテリ消費量は、機体に対する風の影響、搭載物の違いによる重量や空気抵抗の変化、バッテリの劣化等によって、飛行時ごとにバッテリ消費量の差が出る場合がある。そのため、当該飛行時のコンディションによる影響を受けたバッテリ消費量を得られれば、バッテリ予想消費量の算出精度（予想精度）は向上する。例えば、ＵＡＶ１００に対する搭載物が多く、機体の重量が普段より増していた場合は、飛行時の各動作に対応するバッテリ消費量はそれに比例して大きくなり、それに伴い、バッテリ予想消費量も大きくなる。
【００４０】
バッテリ予想消費量算出部２０５は、バッテリ状況取得部２０４で取得したＵＡＶ１００の飛行時の各動作に対応するバッテリ消費量に基づき、飛行距離算出部２０３において算出された飛行距離を飛行させた場合に、消費が予想されるバッテリ量を算出する。もし、飛行距離算出部２０３において、複数の飛行距離が算出されているのならば、それぞれに予想されるバッテリ消費量を算出する。
【００４１】
予想されるバッテリ消費量の算出方法は、例えば、帰還時は飛行最高高度まで上昇し、直線的に目的地上空へ向かい、その後降下するのならば、ＵＡＶ１００を１ｍ上昇させるのに要したバッテリ容量がＷｕ、１ｍ直線的に飛行させるのに要したバッテリ容量がＷｓ、１ｍ下降させるのに要したバッテリ容量がＷｄを飛行ログから得られれば、帰還時に消費が予想されるバッテリ量Ｗｔは、数１のＺ、｛(Ｘｎ−Ｘ０)2＋(Ｙｎ−Ｙ０)2｝1/2および｛(Ｚｎ＋Ｚ) −Ｚ０｝の単位をｍ（メートル）とすれば、以下の数２のように計算できる。
【００４２】
【数２】
2019073056.tif 000004
【００４３】
予想されるバッテリ消費量の算出方法は、本発明の利用者のニーズや状況に応じて、より算出精度が高い方法または低い方法を採用してもよい。
【００４４】
帰還判定部２０６は、バッテリ状況取得部２０４が取得したＵＡＶ１００のバッテリ量とバッテリ予想消費量算出部２０５が算出した帰還飛行時に予想されるバッテリ消費量を比較して、ＵＡＶ１００に帰還を促すかを判断する。具体的には、帰還が可能であるが、帰還が不可能となる時点が迫っているか否かを判定し、帰還が可能であるが、帰還が不可能となる時点が迫っていると判定された場合に、帰還を促す判定を行う。そうでない場合は、判定を保留する。
【００４５】
帰還信号生成部２０７は、帰還判定部２０６がＵＡＶ１００に帰還を促すべきと判定した際に、帰還信号を生成する。生成する帰還信号は、ＵＡＶ１００へ帰還動作を働きかける形態でもよいし、ＵＡＶ１００を操作または監視するオペレーターに対する警報を発報する形態としてもよい。
【００４６】
（処理の一例）
本実施形態における処理の一例を図４に示す。まず、ＵＡＶ１００が着陸または帰還する地点の位置情報を受け付ける。なお、着陸または帰還位置の位置情報を受け付けるタイミングは、ＵＡＶ１００の飛行開始前でも、飛行中でもよい（ステップＳ１０１）。なお、定常モードでは、飛行開始と共に、飛行開始地点が帰還位置として設定される。次に、ＵＡＶ１００の現在位置情報を取得する（ステップＳ１０２）。次に、ステップＳ１０１で受け付けた着陸または帰還する地点の位置情報とステップＳ１０２で取得したＵＡＶ１００の位置情報から算出される飛行距離を算定する。ここで算出される飛行距離が、帰還に要する距離となる（ステップＳ１０３）。
【００４７】
次に、ＵＡＶ１００のバッテリ量と飛行中にＵＡＶ１００が行った各飛行動作時に消費したバッテリ量を受け付ける（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０３で算出した飛行距離とステップＳ１０４で受け付けた各飛行動作時に消費したバッテリ量から、帰還時に予想されるバッテリ消費量を算出する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
ステップＳ１０４で受け付けたＵＡＶ１００のバッテリ量とステップＳ１０５で算出された予想バッテリ消費量を比較し、予想されるバッテリ消費量が、規定量（予想バッテリ消費量に余裕量αを加えた量）以下ならば帰還を促すべきと判断する。そして、規定量以上ならば、ステップＳ１０２へ戻り、処理を繰り返すことでＵＡＶ１００のバッテリ量を管理する（ステップＳ１０６）。
【００４９】
ステップＳ１０６において、帰還を促すべきと判断された場合、帰還信号を生成し、処理を終了する（ステップＳ１０７）。例えば、この帰還信号は、制御装置１０４に送られ、それを受けて制御装置１０４は、ＵＡＶ１００を帰還させる飛行制御を行う。また、この帰還信号は、操縦者のコントローラに送られ、コントローラでディスプレイや警告ランプ等を用いた報知処理が行なわれる。
【００５０】
ステップＳ１０６では、帰還の判断を行う上での基準として規定量を用いた。この規定量を構成する余裕量αは、ＵＡＶ１００の帰還中に強風等の予期せぬバッテリ消費要因に備えるためにも必要である。予期せぬバッテリ消費要因の発生率は、ＵＡＶ１００の飛行距離の増加に比例して増加する。そこで、飛行距離に閾値を設定し、閾値を超過した場合は余裕量αの値を増やしたり、飛行距離に比例させて余裕量αの値を変えたりすることで、予期せぬバッテリ消費要因の発生に備えることができる。
【００５１】
すなわち、帰還に必要な帰還距離が相対的に長い場合、電力消費を強いる何らかの要因（例えば、風の影響や機体の不具合等）が発生する可能性が増大すると予測し、余裕量αを多めに見積もる。例えば、帰還距離をＬとして、Ｌ＜１００ｍの場合は、αを予想されるバッテリ消費量の１０％と設定し、１００ｍ≦Ｌ＜１５０ｍの場合にαを予想されるバッテリ消費量の２０％と設定し、１５０ｍ≦Ｌの場合にαを予想されるバッテリ消費量の３０％と設定する。こうすることで、帰還に要する距離が遠くなる程、余裕を見たバッテリ消費量が設定され、帰還途中のバッテリ残量不足に起因する事故の発生が抑制される。
【００５２】
また、余裕量αは、ステップＳ１０４で受け付ける、ＵＡＶ１００のバッテリ量と飛行中にＵＡＶ１００が行った各飛行動作時におけるバッテリ消費量に基づき、その値を変化させてもよい。例えば、同じ飛行動作であるのに以前の場合よりもバッテリの減りが早い場合、バッテリの劣化やバッテリ消費を強いる何らかの要因があると判断して、余裕量αを増大させる。なお、余裕量αは、余裕率として予想されるバッテリ消費量に乗じるものであってもよい。また、バッテリ量と予定飛行距離の両方に応じて、余裕量αを設定する態様も可能である。
【００５３】
（変形例）
着陸位置受付部２０１で受け付ける着陸位置の情報は、複数であってもよい。すなわち、ＵＡＶ１００が離陸した地点以外に、着陸可能な地点があれば、その位置を帰還先の候補として帰還を促すかの判定を行うことが可能である。
【００５４】
受け付けた位置情報が複数であった場合の処理としては、受け付けた着陸位置の数と同数の飛行距離を算出し、それぞれの着陸位置に対応した飛行距離について予想バッテリ消費量を算出する。
【００５５】
そして、着陸位置受付部２０１が受け付けた着陸位置の数と同数の予想バッテリ消費量を用いて、帰還を促すべきか判断をする。判断方法の例としては、複数の予想バッテリ消費量の中から、最も高い予想バッテリ消費量を選び、規定量以下ならば、帰還を促す方法が挙げられる。この方法であるならば、どの着陸位置であっても帰還可能となる。
【００５６】
２．その他
本発明は、ＵＡＶ等の無人航空機に備えられる実施形態に限定されない。例えば、ＵＡＶとの通信により、当該ＵＡＶの位置情報、バッテリ量および当該ＵＡＶ飛行時の各動作時に消費したバッテリ量が取得できるデータ処理装置に備えられる形態も実施可能である。また、当該ＵＡＶの位置情報は、ＴＳ（トータルステーション）等で追尾測位することで取得する形態も実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、無人航空機の帰還時点の判断に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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