(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、通信不良空域が割り当てられても通信機会を維持するための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、中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信する機能を有し、且つ、通信不良空域のうち中継ドローン３０ｚと通信可能な部分を通過する場合に満たされる条件を割当条件として用いる。【選択図】図４
2019091288.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、当該第２空域が割り当てられても通信機会を維持するため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、他の飛行体と前記通信設備との通信を中継する機能を有する中継飛行体を介して前記通信設備と通信する機能を有し、前記第２空域のうち前記第１空域を飛行する前記中継飛行体と通信可能な部分を通過す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、前記通信可能な部分を通過する飛行体に割り当てた前記第２空域を含む飛行空域に沿った前記第１空域を前記中継飛行体の飛行空域として割り当てる
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記飛行体は、所定の時間間隔で前記通信設備と通信を行い、
前記割当部は、前記飛行体が前記通信設備と通信を行っていない期間に通過可能な前記第２空域を当該飛行体に割り当て可能な場合に前記条件が満たされると判断し、当該条件を満たす飛行体に前記通過可能な前記第２空域を割り当てる
請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記飛行体の性能が高いほど長い時間間隔で前記通信を行うよう当該飛行体に指示する指示部を備え、
前記飛行体は、指示された時間間隔を前記所定の時間間隔として前記通信を行う
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
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５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記条件は、他の飛行体と前記通信設備との通信を中継する機能を有する中継飛行体を介して前記通信設備と通信する機能を有し、前記第２空域のうち前記中継飛行体と通信可能な部分を通過する場合に満たされ、
前記割当部は、前記中継飛行体の飛行空域として、前記第１空域及び前記第２空域の境界と繰り返し交差しながら当該境界に沿って移動する飛行空域を割り当て、
前記中継飛行体の通信品質を示す情報を取得する取得部を備え、
前記検出部は、取得された前記情報が示す通信品質に基づいて前記変動を検出する
請求項６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、通信品質が悪い空域だからと言ってその空域をドローンの飛行空域として全く用いないと、有限の空域がさらに狭くなってしまう。
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、当該第２空域が割り当てられても通信機会を維持するため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、前記中継飛行体を介して前記通信設備と通信する機能を有し、前記第２空域のうち前記第１空域を飛行する前記中継飛行体と通信可能な部分を通過する場合に満たされてもよい。
さらに、前記割当部は、前記通信可能な部分を通過する飛行体に割り当てた前記第２空域を含む飛行空域に沿った前記第１空域を前記中継飛行体の飛行空域として割り当ててもよい。
【０００７】
また、前記飛行体は、所定の時間間隔で前記通信設備と通信を行い、前記割当部は、前記飛行体が前記通信設備と通信を行っていない期間に通過可能な前記第２空域を当該飛行体に割り当て可能な場合に前記条件が満たされると判断し、当該条件を満たす飛行体に前記通過可能な前記第２空域を割り当ててもよい。
さらに、前記飛行体の性能が高いほど長い時間間隔で前記通信を行うよう当該飛行体に指示する指示部を備え、前記飛行体は、指示された時間間隔を前記所定の時間間隔として前記通信を行ってもよい。
【０００８】
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。
さらに、前記条件は、他の飛行体と前記通信設備との通信を中継する機能を有する中継飛行体を介して前記通信設備と通信する機能を有し、前記第２空域のうち前記中継飛行体と通信可能な部分を通過する場合に満たされ、前記割当部は、前記中継飛行体の飛行空域として、前記第１空域及び前記第２空域の境界と繰り返し交差しながら当該境界に沿って移動する飛行空域を割り当て、前記中継飛行体の通信品質を示す情報を取得する取得部を備え、前記検出部は、取得された前記情報が示す通信品質に基づいて前記変動を検出してもよい。
【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】中継ドローンに割り当てられた飛行空域の一例を表す図
【図８】仮決めされた飛行空域の一例を表す図
【図９】仮決めされた飛行許可期間の一例を表す図
【図１０】仮決めされた飛行空域の別の一例を表す図
【図１１】仮決め情報の一例を表す図
【図１２】生成された飛行制御情報の一例を表す図
【図１３】割当処理における各装置の動作手順の一例を表す図
【図１４】変形例で仮決めされた飛行空域の一例を表す図
【図１５】変形例の仮決め情報の一例を表す図
【図１６】変形例で仮決めされた飛行空域の別の一例を表す図
【図１７】通信間隔テーブルの例を表す図
【図１８】変形例のサーバ装置が実現する機能構成を表す図
【図１９】中継ドローンに割り当てられた飛行空域の一例を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、中継ドローン３０ｚ（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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、目的地の空間座標などが用いられる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
また、ドローン３０は、基地局３と直接通信を行うだけでなく、中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信を行う場合がある。中継ドローン３０ｚは、このように他のドローン３０と基地局３との通信を中継するためのドローン３０である。中継ドローン３０ｚは、例えば各事業者が飛行させてもよいし、ドローン運航管理システム１の提供事業者が飛行させてもよい。いずれの場合も、本実施例では、中継だけを目的とした中継ドローン３０ｚを飛行させるものとする。中継ドローン３０ｚは本発明の「中継飛行体」の一例である。
【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、移動体通信に準拠したアンテナ及び通信回路等を有し、ネットワーク２との無線通信を行う。また、通信装置３４は、例えば無線ＬＡＮ通信に準拠したアンテナ及び通信回路等を有し、ドローン３０同士の無線通信を行う。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。
【００３０】
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。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、飛行状況通知部３０７と、通信中継部３０８と、中継機通信部３０９を備える。なお、通信中継部３０８は、全てのドローン３０が備えているわけではなく、本実施例では、中継ドローン３０ｚが備えているものとする。また、中継機通信部３０９も、全てのドローン３０が備えているわけではなく、本実施例では、ドローン３０а−１、３０ｂ−１、３０ｃ−１が備えているものとする。
【００３５】
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、経由地及び目的地の名称と、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。
【００３６】
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。
【００３７】
「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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、通信不良空域が割り当てられても通信機会を維持するための条件（以下「割当条件」という）を満たすドローン３０を割当対象とする。「通信機会を維持する」とは、通信すべきタイミングで通信が可能な状態を維持することを意味する。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。
【００４９】
本実施例では、飛行空域割当部１０２は、中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信する機能を有し（条件１）、且つ、通信不良空域のうち中継ドローン３０ｚと通信可能な部分を通過する（条件２）場合に満たされる条件（条件１及び条件２が共に満たされる条件）を割当条件として用いる。中継ドローン３０ｚは、通信中継部３０８を備えるドローンであり、通信中継部３０８は、基地局３と他のドローン３０との通信を中継する。
【００５０】
通信中継部３０８は、本実施例では、他のドローン３０との通信は無線ＬＡＮ通信により行い、基地局３との通信は移動体通信により行う。そのため、通信中継部３０８は、無線ＬＡＮ通信の電波が届く範囲（例えば自機との距離が１００ｍ程度）に他のドローン３０がいる場合に、そのドローン３０と基地局３との通信を中継する。この通信中継部３０８との通信は、中継機通信部３０９が行う。
【００５１】
中継機通信部３０９は、中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信する機能である。中継機通信部３０９は、中継ドローン３０ｚと無線通信を行い、基地局３との通信の中継を依頼する。この依頼を受け取った中継ドローン３０ｚの通信中継部３０８は、自機が基地局３との通信が可能な状態であれば、依頼元のドローン３０と基地局３との通信の中継を開始する。
【００５２】
飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が中継機通信部３０９を有しているか否かの判断を行うため、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。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。
【００５３】
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。本実施例では、機能情報記憶部２０３は、ドローン３０が中継機通信部３０９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。
【００５４】
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。飛行空域割当部１０２は、供給された機能情報が中継機通信部３０９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が中継機通信部３０９を有する場合に、条件１が満たされると判断する。飛行空域割当部１０２は、条件２について判断するため、本実施例では、先に中継ドローン３０ｚに飛行空域を割り当てる。
【００５５】
図７は中継ドローン３０ｚに割り当てら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（ａ）では、通信不良空域Ｂ１が表されている。
【００５６】
本実施例では、飛行空域割当部１０２は、通信良好空域に含まれるセルのうち、通信不良空域Ｂ１の外周に隣接するセルを繋げた飛行空域Ｒｚ１を中継ドローン３０ｚの飛行空域として仮決めする。飛行空域割当部１０２は、特定のセルをスタート地点とし、そこから開始時刻Ｔｚ１に飛行を開始して一定の速度Ｖｚ１で周回する（この例では上空から見て反時計回りに回転する）飛行空域として飛行空域Ｒｚ１を割り当てる。
【００５７】
飛行空域割当部１０２は、スタート地点のセル、開始時刻Ｔｚ１、速度Ｖｚ１から、中継ドローン３０ｚが飛行空域Ｒｚ１に含まれる各セルを飛行することが見込まれる期間（第１飛行見込期間：各セルにおける飛行の開始が見込まれる開始見込時刻及びその飛行の終了が見込まれる終了見込時刻で表される）を算出する。中継ドローン３０ｚが飛行空域Ｒｚ１を１周よりも多く飛行する場合は、１つのセルについて複数の第１飛行見込期間が算出される。
【００５８】
飛行空域割当部１０２は、本実施例では、ドローン３０と中継ドローン３０ｚが隣接するセルを飛行する場合に通信可能と判断する。つまり、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０が、飛行空域Ｒｚ１に隣接する通信不良空域のセルを、第１飛行見込期間と重なる期間に飛行するドローン３０を、条件２を満たすと判断する。なお、ドローン３０と中継ドローン３０ｚの通信可否の判断方法はこれに限らない。
【００５９】
例えば中継ドローン３０ｚの通信に用いる電力から通信可能な距離を算出し、算出した距離の範囲に含まれるセル（飛行空域Ｒｚ１のセルに対して間に１以上のセルを挟むセルでもよい）をドローン３０が飛行する場合に、飛行空域割当部１０２がそのドローン３０と中継ドローン３０ｚの通信が可能だと判断してもよい。飛行空域割当部１０２は、条件１（中継機通信部３０９を有する）を満たすドローン３０（ドローン３０ａ−１、３０ｂ−１、３０ｃ−１）について、通信良好空域だけでなく通信不良空域も割当対象として飛行空域を仮決めする。
【００６０】
具体的には、飛行空域割当部１０２は、まず、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、特定した出発地セルから目的地セルに至り、飛行距離が最短となり、且つ、飛行空域Ｒｚ１に隣接する通信不良空域のセルを通過する飛行空域を仮決めする（第１の仮決め）。
【００６１】
図８は仮決めされた飛行空域の一例を表す。図８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。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。
【００６２】
分割空域Ｒ１２には、飛行空域Ｒｚ１に隣接する通信不良空域のセルであるセルＣ１８＿２０からＣ２５＿２０までの８つのセルが含まれている（例えばセルＣ１８＿２０はセルＣ１８＿２１に隣接している）。飛行空域割当部１０２は、こうして仮決めした飛行空域に含まれる各セルをドローン３０が飛行する見込みの期間（第２飛行見込期間）を算出する。飛行空域割当部１０２は、出発予定時刻から到着予定時刻までの時間で飛行空域が示す飛行経路の距離を除した平均速度Ｖａ１を算出し、ドローン３０が平均速度Ｖａ１で飛行した場合に各セルを飛行する期間を第２飛行見込期間として算出する。
【００６３】
飛行空域割当部１０２は、隣接するセル（例えばセルＣ１８＿２０とセルＣ１８＿２１）について算出した第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が、本実施例では全ての隣接するセルについて重なっている（両期間の一部だけでも重なっていればよい）場合に、その第２飛行見込期間を算出したドローン３０は条件２を満たすと判断し、第１の仮決めをした飛行空域をそのまま仮決めする飛行空域として確定させる（第２の仮決め）。
【００６４】
このように条件１、条件２を満たすドローン３０は、通信不良空域の飛行中でも中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信することができるから、通信不良空域が割り当てられても通信機会を維持することができる。言い換えると、条件１、条件２を含む割当条件は、通信不良空域が割り当てられても通信機会を維持するための条件として用いることができる。
【００６５】
飛行空域割当部１０２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。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。
【００６６】
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。
図９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。
【００６７】
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。
【００６８】
飛行空域割当部１０２は、隣接するセルについて算出した第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が１つも重なっていない場合は、その第２飛行見込期間を算出したドローン３０は条件２を満たさないと判断し、第１の仮決めをした飛行空域を破棄する。飛行空域割当部１０２は、条件１及び条件２のいずれか一方でも満たさないドローン３０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して飛行空域を仮決めする。
【００６９】
図１０は仮決めされた飛行空域の別の一例を表す。図１０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＿１９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。
【００７０】
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＿１９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が割当条件を満たしていないので、それらの通信不良空域Ｂ１のセルを割り当てない。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。
【００７１】
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Ｃ２７＿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Ｃ２７＿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＿１９に至る分割空域Ｒ２４とが含まれている。
【００７２】
図１０の例では、中継ドローン３０ｚの飛行空域Ｒｚ１と重複しないように、通信不良空域Ｂ１とセルを１個分あけたセルＣ２７＿０５で迂回を始めている。これは、中継ドローン３０ｚとの衝突の危険をなくすためである。なお、飛行空域割当部１０２は、セルＣ２７＿０５よりも手前で迂回を開始してもよい。例えば、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に至る飛行空域を割り当ててもよい。
【００７３】
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１１は仮決め情報の一例を表す。図１１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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（中継ドローン３０ｚを除く）の組合せを抽出する。飛行空域割当部１０２は、割当条件を満たさないドローン３０についても、割り当てられた飛行空域の各セルを飛行する飛行見込期間を、上述した第２飛行見込期間と同じ方法で算出する。
【００７６】
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、その重複セルを飛行する飛行見込期間の差（飛行の開始時刻同士の差又は終了時刻同士の差）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。
【００７７】
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、重複セルの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最も早い飛行見込期間を比較する）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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
飛行空域割当部１０２は、確定させた飛行空域の中に通信不良空域を通過する飛行空域が含まれている場合、割当条件を満たす飛行体に割り当てた通信不良空域を含む飛行空域（図８の例ではセルＣ１８＿２０からＣ２５＿２０までの８つのセル）に沿った通信良好空域（図８の例ではセルＣ１８＿２１からＣ２５＿２１までの８つのセル）を中継ドローン３０ｚの飛行空域として割り当てることになる。
【００８１】
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。
【００８２】
割当情報送信部１０５は、飛行空域割当部１０２から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。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。
【００８３】
図１２は生成された飛行制御情報の一例を表す。図１２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。ドローン３０ａ−１には、図１２（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。
【００８４】
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１２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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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１２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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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）。
【００９７】
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。
【００９８】
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。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）。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３０７に供給する。
【００９９】
飛行状況通知部３０７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３０７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。
【０１００】
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、飛行計画どおり飛行への復帰が可能か否かを判断する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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を飛行する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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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１３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４に表すような飛行予定情報を生成する（ステップＳ１１）。
【０１０８】
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）。
【０１０９】
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。
【０１１０】
次に、サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、中継機通信部３０９を含む機能情報が取得されたか否か、すなわち、飛行空域を割り当てるドローン３０が中継機通信部３０９を有してい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、ステップＳ２１で有している（ＹＥＳ）と判断した場合、そのドローン３０が通信不良空域のうち中継ドローン３０ｚと通信可能な部分を通過するか否かを判断する（ステップＳ２２）。
【０１１１】
サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、ステップＳ２２で通過する（ＹＥＳ）と判断した場合、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Ｓ２３）する。また、サーバ装置１０（飛行空域割当部１０２）は、ステップＳ２１で有していない（ＮＯ）と判断した場合と、ステップＳ２２で通過しない（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Ｓ２４）。
【０１１２】
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Ｓ２５）。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Ｓ２６）、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。
【０１１３】
ステップＳ２６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１１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）。
【０１１４】
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１２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）。
【０１１５】
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、何も対処をしなければ、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。
【０１１６】
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。本実施例では、中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信可能なドローン３０については通信不良空域を割当対象とすることで、そのドローン３０の飛行予定によっては、通信不良空域が飛行空域として割り当てられるようになっている。
【０１１７】
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。また、通信不良空域を割り当てたドローン３０においても、中継ドローン３０ｚを介することで、通信不良空域を飛行する際に基地局３との通信機会を維持することができる。
【０１１８】
［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。
【０１１９】
［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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
［２−２］第２条件
飛行空域割当部１０２は、実施例では、第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が全ての隣接するセルで重なっている場合に割当条件のうちの第２条件が満たされたと判断したが、これに限らない。飛行空域割当部１０２は、第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が一部の隣接するセルについて重なっていれば、割当条件が満たされたと判断してもよい。
【０１２２】
この場合、飛行空域割当部１０２は、図８の例であれば、ドローン３０ａ−１の飛行空域Ｒ１と中継ドローン３０ｚの飛行空域Ｒｚ１との隣接する８つのセルのうち、例えば半分の４つ以上のセルで第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が重なっている場合に、割当条件が満たされたと判断する。この場合も、第１飛行見込期間及び第２飛行見込期間が重なっているセルでは中継ドローン３０ｚを介して基地局３と通信ができるので、通信不良空域の一部では飛行指示の受け取りが可能な状態で飛行することができる。
【０１２３】
［２−３］通信間隔を用いた割当条件
割当条件は、中継ドローン３０ｚを用いた条件に限らない。例えば、ドローン３０は、実施例で述べたように所定の時間間隔で基地局３と通信（飛行状況情報の送信）を行っている。この通信が行われる時間間隔（通信間隔）の間、すなわち基地局３との通信が行われていない期間に、ドローン３０が通信不良空域を通過すれば、基地局３との通信が途切れずに継続して行われることになる。
【０１２４】
そこで、本変形例では、飛行空域割当部１０２が、ドローン３０が基地局３と通信を行っていない期間に通過可能な通信不良空域をそのドローン３０に割り当て可能な場合に、そのドローン３０が割当条件を満たすと判断する。飛行空域割当部１０２は、そうして割当条件を満たすと判断したドローン３０に、その通信を行っていない期間に通過可能な通信不良空域を割り当てる。
【０１２５】
図１４は本変形例で仮決めされた飛行空域の一例を表す。図１４では、飛行空域割当部１０２が、図１０に仮決めされた飛行空域の例を表したドローン３０ｂ−２に割り当てる飛行空域を仮決めしている。本変形例では、ドローン３０ｂ−２が、自機がセルを７つ飛行する時間を所定の時間間隔として基地局３と通信する。従って、ドローン３０ｂ−２は、或るセルで基地局３と通信してから次に基地局３と通信するセルまで飛行する間に通過する６つのセルにおいては、基地局３と通信しないで飛行する。
【０１２６】
図１４の例では、ｘ軸方向の幅がセル６つ分の通信不良空域Ｂ２が表されている。この場合、ドローン３０ｂ−２は、通信の時間間隔で通信不良空域Ｂ２をｘ軸負方向に通過することができるので、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０ｂ−２が割当条件を満たすと判断する。飛行空域割当部１０２は、こうして割当条件を満たすと判断したドローン３０ｂ−２に通信不良空域Ｂ２を含む飛行空域Ｒ２ａの割り当てを仮決めする。
【０１２７】
飛行空域Ｒ２ａ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Ｃ０５＿０５に至る分割空域Ｒ２１ａ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＿１９に至る分割空域Ｒ２２ａとが含まれている。分割空域Ｒ２１ａには、セルＣ２５＿０５からセルＣ２０＿０５までの６つの通信不良空域Ｂ２のセルが含まれている。
【０１２８】
なお、飛行空域割当部１０２は、通信不良空域を飛行中に基地局３との通信のタイミングが来ないように、基地局３と通信するセル（通信セル）を指定してもよい。
図１５は本変形例の割当情報の一例を表す。図１５に表す割当情報では、ドローン３０ｂ−２のドローンＩＤ（Ｄ００２）に、分割空域Ｒ２１ａ、Ｒ２２ａに含まれるセルのセルＩＤ群及び飛行許可期間Ｋ２１ａ、Ｋ２２ａがそれぞれ対応付けられている。
【０１２９】
また、分割空域Ｒ２１ａにはｃ３３＿０５、Ｃ２６＿０５、Ｃ１９＿０５、Ｃ１２＿０５が通信セルとして対応付けられ、分割空域Ｒ２２ａにはＣ０５＿０５、Ｃ０５＿１２が通信セルとして対応付けられている。飛行空域割当部１０２が図１５に表す割当情報を生成すると、事業者端末２０が通信セルを示す飛行制御情報を生成してドローン３０に送信する。ドローン３０はその飛行制御情報が示す飛行セルで基地局３と通信を行う。飛行空域割当部１０２はこのようにして通信セルを指定する。
【０１３０】
図１５の例の場合、ドローン３０ｂ−２は、指定されたセルＣ２６＿０５とセルＣ１９＿０５において基地局３と通信し、それらのセルの間の基地局３との通信が行われない期間に通信不良空域Ｂ２を通過することになる。
図１６は本変形例で仮決めされた飛行空域の別の一例を表す。この例では、ｘ軸方向の幅がセル４つ分の通信不良空域Ｂ３が表されている。
【０１３１】
この場合、飛行空域割当部１０２は、ドローン３０ｂ−２が割当条件を満たすので、ドローン３０ｂ−２に通信不良空域Ｂ３を含む飛行空域Ｒ２ｂの割り当てを仮決めする。また、飛行空域割当部１０２は、飛行空域Ｒ２ｂに含まれる通信不良空域Ｂ３のセル（セルＣ２５＿０５からＣ２８＿０５までの４つのセル）との距離がより大きくなるセル（この例ではセルＣ３０＿０５、Ｃ２３＿０５）を通信セルとして指定する。
【０１３２】
通常は通信不良空域Ｂ３から離れるほど通信品質がよくなりやすいので、図１６のように通信セルを指定することで、通信不良空域Ｂ３のセルの距離を踏まえずに通信セルを指定する場合に比べて、通信不良空域Ｂ３を割り当てたドローン３０ｂ−２が行う基地局３との通信の品質を向上させることができる。また、本変形例では、実施例と同様に、通信不良空域を飛行するドローン３０が基地局３との通信機会を維持することができるし、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。
【０１３３】
また、本変形例では、実施例と異なり、ドローン３０ｂ−２のように中継機通信部３０９を備えていないドローン３０にも通信不良空域を割り当てることができる。一方、実施例では、中継機通信部３０９を備えているドローン３０しか通信不良空域を割り当てない代わりに、通信不良空域の飛行中であっても、基地局３との通信が可能なので不測の事態が生じたときに飛行指示を受けることができる。
【０１３４】
なお、飛行空域割当部１０２による通信セルの指定が行われなくてもよい。その場合、例えば通信不良空域Ｂ３を示す割当情報及び飛行制御情報が生成されることで、飛行制御情報が示す通信不良空域Ｂ３に含まれないセル、すなわち通信良好空域に含まれるセルで基地局３との通信を行うことになる通信の開始タイミングをドローン３０が決定すればよい。
【０１３５】
また、仮に飛行計画どおり飛行できなくて通信不良空域Ｂ３で基地局３と通信するタイミングが来て通信ができなかったとしても、その後に飛行計画に従う飛行ができていれば、次の通信のタイミングには通信不良空域Ｂ３を出て通信が可能になっているはずである。従って、通信不良空域を無制限に割り当てる場合に比べて、通信不良空域を飛行するドローン３０が基地局３との通信機会を失うケースを少なくすることができる。
【０１３６】
なお、実施例でも、ドローン３０と中継ドローン３０ｚの距離が一時的に離れて通信できなくなったときに基地局３との通信タイミングがくると、通信機会を失うことが起こり得る。つまり、通信機会を維持するための条件である割当条件が満たされたとしても、１００％通信機会を失わないという訳ではない。しかし、割当条件が満たされない場合に比べれば、割当条件が満たされる場合の方が、通信機会が維持されやすくなる。
【０１３７】
［２−４］通信の時間間隔
実施例では基地局３との通信の時間間隔は一定であったが、これを変動させてもよい。例えば、上述した通信間隔を割当条件の判断に用いる例において、飛行空域割当部１０２が、ドローン３０の性能が高いほど長い時間間隔で基地局３との通信を行うようドローン３０に指示してもよい。この場合の飛行空域割当部１０２は本発明の「指示部」の一例である。
【０１３８】
ドローン３０の性能とは、例えば障害物を回避する回避機能である。回避機能を有するドローン３０のセンサ装置３６は、例えば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。そのドローン３０の飛行制御部３０３は、物体認識センサにより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）。
【０１３９】
飛行空域割当部１０２は、回避機能の有無と通信間隔とを対応付けた通信間隔テーブルを用いて通信間隔の指示を行う。
図１７は通信間隔テーブルの例を表す。図１７（ａ）の例では、回避機能が「有り」だと通信間隔が「Ｇ１」で、回避機能が「なし」だと通信間隔が「Ｇ２」（Ｇ１＞Ｇ２）という対応付けがされている。
【０１４０】
飛行空域割当部１０２は、回避機能の有無を示す機能情報を機能情報取得部１０４に要求し、その応答で供給される機能情報が回避機能を有することを示している場合、「有り」に対応付けられた「Ｇ１」を通信間隔として決定し、回避機能を有しないことを示している場合、「なし」に対応付けられた「Ｇ２」を通信間隔として決定する。飛行空域割当部１０２は、図１５に表す仮決め情報の通信セルの間隔を決定した通信間隔にすることで、決定した通信間隔で基地局３と通信するようドローン３０に対して指示する。
【０１４１】
本変形例で用いるドローン３０の性能は回避機能の有無に限らない。例えば、経路設定機能の有無が用いられてもよい。経路設定機能とは、ドローン３０が目的地までの経路を設定する機能である。経路設定機能を有するドローン３０は、飛行可能空域内の各空域に関する空域情報を記憶し、目的地が決められている場合に、記憶している空域情報を参照して、例えば実施例における飛行空域割当部１０２と同じ方法で現在位置から目的地までの飛行経路を設定する。
【０１４２】
図１７（ｂ）の例では、経路設定機能が「有り」だと通信間隔が「Ｇ３」で、経路設定機能が「なし」だと通信間隔が「Ｇ４」（Ｇ３＞Ｇ４）という対応付けがされている。飛行空域割当部１０２は、回避機能の場合と同じ方法で通信間隔を決定し、決定した通信間隔で基地局３と通信するようドローン３０に対して指示する。この指示がされたドローン３０は、指示された通信間隔を所定の時間間隔として、基地局３との通信を行う。
【０１４３】
なお、ドローン３０の性能は、回避機能及び経路設定機能の有無だけに限らない。他にも、各部品の冗長化の有無及びバッテリーの大きさ等が用いられてもよい。要するに、基地局３との通信が長時間行われなくても安定した飛行が可能なことを示す性能であれば、どのような性能が用いられてもよい。本変形例によれば、性能が高いほど通信間隔が長くなり、通信不良空域を通過する距離を長くすることができる。これにより、通信間隔が一定の場合に比べて、より多くの通信不良空域を飛行空域として割り当てることができ、空域全体をより有効に利用することができる。
【０１４４】
［２−５］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１８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１０８を備える。通信品質検出部１０８は、通信可能空域における通信品質を検出する。
【０１４５】
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１０８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１０８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。
【０１４６】
通信品質検出部１０８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１０８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１０８は本発明の「検出部」の一例である。
【０１４７】
通信品質検出部１０８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。
【０１４８】
なお、実施例のように中継ドローン３０ｚを飛行させる場合、中継ドローン３０ｚの通信品質を利用して上記変動が検出されてもよい。その場合、飛行状況取得部１０７は、中継ドローン３０ｚから通信品質を示す値を飛行状況として取得する。飛行状況取得部１０７は本発明の「取得部」の一例である。そして、通信品質検出部１０８は、飛行状況取得部１０７により取得された飛行状況が示す通信品質に基づいて、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。
【０１４９】
飛行空域割当部１０２は、中継ドローン３０ｚの飛行空域として、通信の中継のため通信良好空域を飛行しつつ、通信良好空域及び通信不良空域の境界を見つけるための飛行空域を割り当てる。具体的には、飛行空域割当部１０２は、通信良好空域及び通信不良空域の境界と繰り返し交差しながらその境界に沿って移動する飛行空域を中継ドローン３０ｚの飛行空域として割り当てる。
【０１５０】
図１９は中継ドローン３０ｚに割り当てられた飛行空域の一例を表す。図１９の例では、飛行空域割当部１０２は、通信不良空域Ｂ４と通信良好空域Ｆ４との境界Ｅ１と繰り返し交差する飛行空域Ｒｚ４を中継ドローン３０ｚの飛行空域として割り当てている。中継ドローン３０ｚは、飛行中常に他のドローン３０の中継を行うとは限らない。中継ドローン３０ｚが飛行するタイミングと合うドローン３０がなければ、中継を行わずに飛行する場合がある。
【０１５１】
飛行空域割当部１０２は、中継を行わずに飛行する場合（図１９の例ではｘ軸方向に沿って飛行する場合）に、境界Ｅ１と繰り返し交差する飛行空域を割り当てる。これにより、境界Ｅ１に変動があった場合に、変動した通信不良空域Ｂ４及び通信良好空域Ｆ４を表す通信品質が通信品質検出部１０８により検出される。図１９の例では、境界Ｅ１の変動を検出することだけを目的としたドローン３０を飛行させることなく、その変動を把握することができる。
【０１５２】
また、飛行空域割当部１０２は、他のドローン３０の中継を行いながら飛行する場合（図１９の例ではｙ軸方向に沿って飛行する場合）に、境界Ｅ１と交差しない通信良好空域Ｆ４の飛行空域を割り当てる。これにより、通信不良空域Ｂ４を飛行するドローン３０と中継ドローン３０ｚとの衝突を防ぐことができる。その代わり、この場合は、変動した通信不良空域Ｂ４及び通信良好空域Ｆ４を表す通信品質が検出されない。
【０１５３】
しかし、中継ドローン３０ｚが通信不良空域Ｂ４の周囲を何度も周回すれば、タイミングによってはｙ軸方向に沿って飛行する場合でも境界Ｅ１と繰り返し交差する飛行空域が割り当てられ、変動した通信不良空域Ｂ４及び通信良好空域Ｆ４を表す通信品質が検出されることになる。こうして最終的には境界Ｅ１の変動を検出することだけを目的としたドローン３０を飛行させることなく、その変動を把握することができる。
【０１５４】
［２−６］中継ドローン
実施例では、中継だけを目的とした中継ドローン３０ｚを飛行させたが、これに限らない。例えば事業者が搬送又は撮影等の目的で飛行させるドローン３０を中継ドローンとして利用してもよい。その場合、飛行空域割当部１０２は、例えば、図４に表す通信中継部３０８を備えるドローン３０のリスト（ドローンＩＤのリスト）を記憶しておく。
【０１５５】
飛行空域割当部１０２は、リストに含まれるドローン３０の飛行空域を割り当てる際に、通信不良空域を飛行するドローン３０と通信可能な飛行空域（例えば図７に表す飛行空域Ｒｚ１）を優先的に割り当てる。具体的には、飛行空域割当部１０２は、その通信可能な飛行空域を割り当てられるドローン３０が複数ある場合、通信中継部３０８を備えるドローン３０（本変形例の中継ドローン）を優先してその飛行空域を割り当てる。
【０１５６】
また、飛行空域割当部１０２は、通信中継部３０８を備えるドローン３０に対して出発地から目的地まで最短距離の飛行経路だと飛行空域Ｒｚ１を通らなくても、少し迂回すれば飛行空域Ｒｚ１を通るのであれば、飛行空域Ｒｚ１を通る飛行経路を飛行させる飛行空域を割り当てる。この場合、飛行空域割当部１０２は、飛行空域Ｒｚ１を通る場合と最短距離の場合との飛行距離の差が閾値未満であれば、飛行空域Ｒｚ１を通る飛行空域を割り当てる。また、飛行空域割当部１０２は、この飛行空域の割り当てと同時に、通信不良空域Ｂ１のうちの通信中継部３０８を備えるドローン３０と通信可能な空域を他のドローン３０の飛行空域として割り当ててもよい。
【０１５７】
本変形例では、飛行空域割当部１０２が上記のように通信不良空域を飛行するドローン３０と通信可能な飛行空域を中継ドローンに優先して割り当てることで、その優先的な割り当てを行わない場合に比べて、通信不良空域を飛行するドローン３０が中継ドローンを介して基地局３と通信できる機会を増やすことができる。また、本変形例では、中継ドローン自身も搬送等の別の目的も兼ねて飛行するので、中継だけを目的とした中継ドローンを飛行させる場合に比べて、ドローン運航管理システム１が運航を管理する飛行空域においてドローン３０が行う仕事量（搬送回数、搬送量、撮影回数又は撮影枚数等）を増やすことができる。
【０１５８】
［２−７］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。
【０１５９】
［２−８］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。
【０１６０】
［２−９］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。
【０１６１】
［２−１０］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。
【０１６２】
［２−１１］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。
【０１６３】
［２−１２］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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
［２−１３］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。
【０１６６】
［２−１４］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。
【０１６７】
［２−１５］「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。
【０１６８】
［２−１６］「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。
【０１６９】
［２−１７］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。
【０１７０】
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。
【符号の説明】
【０１７１】
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、３０ｚ…中継ドローン、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…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…飛行状況通知部、３０８…通信中継部、３０９…中継機通信部。
【図１】
2019091288.tif 000003
【図２】
2019091288.tif 000004
【図３】
2019091288.tif 000005
【図４】
2019091288.tif 000006
【図５】
2019091288.tif 000007
【図６】
2019091288.tif 000008
【図７】
2019091288.tif 000009
【図８】
2019091288.tif 000010
【図９】
2019091288.tif 000011
【図１０】
2019091288.tif 000012
【図１１】
2019091288.tif 000013
【図１２】
2019091288.tif 000014
【図１３】
2019091288.tif 000015
【図１４】
2019091288.tif 000016
【図１５】
2019091288.tif 000017
【図１６】
2019091288.tif 000018
【図１７】
2019091288.tif 000019
【図１８】
2019091288.tif 000020
【図１９】
2019091288.tif 000021