(57)【要約】【課題】監視対象の中に未知の監視対象及び既知の監視対象が混在しても、制御に負担をかけることなく、それぞれの監視対象を効率よく監視する。【解決手段】移動体１０の割り当てに際し、移動体１０を、探索チームと追従チームとに予め分類しているため、探索チームに属する移動体１０Ｓ、及び追従チームに属する移動体１０Ｆに、別々に、かつ相関させることなく探索及び追従の割り当てを指示する。このため、移動体１０Ｆ及び移動体１０Ｓは、それぞれ自律分散制御に基づいて移動することになる。しかし探索チームの移動体１０Ｓの移動空間５２Ａと追従チームの移動体１０Ｆの移動空間５２Ｂとは、物理的に異なる移動空間（高度差）を形成しているため、探索チームの移動体１０Ｓと追従チームの移動体１０Ｆが相互に衝突することはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ部により外部環境領域のセンシング情報が得られない対象領域をカバレッジするための複数のアクチュエータを備えたカバレッジ装置であって、
前記アクチュエータを、カバレッジ履歴できていないと判定された未知の対象領域を探索する探索チームと、カバレッジを継続すべきと判定された既知の対象領域を追従する追従チームとに、予め役割分担して、前記対象領域をカバレッジするように指示する指示部を有するカバレッジ装置。
【請求項２】
各対象領域の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、不確かさに応じた探索度が所定の水準となるようにカバレッジする必要のある対象領域を、前記未知の対象領域と判定し、重要度に応じた追従度が所定の水準となるようにカバレッジする必要のある対象領域を、前記既知の対象領域とを判定する判定部を更に含む請求項１記載のカバレッジ装置。
【請求項３】
前記探索チームに分類された複数のアクチュエータと、前記追従チームに分類された複数のアクチュエータとを、それぞれ異なる移動空間に配備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカバレッジ装置。
【請求項４】
前記センサ部で得られたセンシング情報を、前記探索チームの探索情報又は前記追従チームの追従情報として適用することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載のカバレッジ装置。
【請求項５】
前記アクチュエータが移動する移動空間において、各アクチュエータは、分散制御システムの制御によって、前記移動空間でのアクチュエータ同士の衝突を回避するように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項記載のカバレッジ装置。
【請求項６】
前記対象領域が、前記センサ部のセンシング可能領域以外の死角領域であり、当該死角領域は、その位置及び大きさが経時的に変化することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載のカバレッジ装置。
【請求項７】
相互に干渉しない担当領域に配置されると共に監視機能を搭載した複数の移動体が互いに位置情報を送受信することで衝突を回避しながら担当領域を変更するように移動させる移動体の分散システムにおける制御装置であって、
前記移動体の担当領域内の各監視対象の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、前記移動体の担当領域内の各監視対象として、不確かさに応じた探索度が所定の水準となるように監視する必要のある未知の監視対象と、重要度に応じた追従度が所定の水準となるように監視する必要のある既知の監視対象とに分類する分類手段と、
前記移動体を、前記未知の監視対象を探索する探索チームと、前記既知の監視対象を追従する追従チームとに、予め役割分担して、前記監視対象を監視するように指示する指示手段と、
を有する制御装置。
【請求項８】
前記探索チームに分類された複数の移動体と、前記追従チームに分類された複数の移動体とを、それぞれ異なる移動空間に配備することを特徴とする請求項７記載の制御装置。
【請求項９】
前記担当領域において固定領域を監視するセンサ部をさらに有し、前記センサ部で得られた情報を、前記探索チームの探索情報又は前記追従チームの追従情報として適用することを特徴とする請求項７又は請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
コンピュータを、
請求項６〜請求項９の何れか１項の制御装置として動作させる
移動体の分散制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象領域をセンサ部でカバレッジするカバレッジ装置、指定された監視対象が監視範囲となるように移動させる制御装置、及び移動体の分散制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、監視対象に対して対処を行うのに適した位置まで飛行装置を移動制御する監視システムが記載されている。
【０００３】
より詳しくは、監視システムは、上空から地上を監視する飛行装置と、センタ装置を少なくとも備える。センタ装置は、制御種別ごとに監視対象に対する俯仰角を記憶する記憶部と、制御種別を含む制御信号の入力があると、記憶部を参照して制御種別に対応する俯仰角に相当する目標位置を算出する目標算出部と、目標位置に飛行装置を移動させる飛行装置制御部と、を備えている。なお、この特許文献１では、複数の移動体（飛行装置）を想定したロジックになっていない。また、監視対象が予め特定されていることを前提としている。
【０００４】
なお、参考として、複数の移動体の集中管理せずに制御する技術として、ボロノイ領域を定義する分散管理技術がある。
【０００５】
例えば、カメラを備えた複数の移動体を、予め定めた領域内に設定されたリスクポテンシャル（監視対象）に移動させ、当該リスクポテンシャルを監視する場合、予め定めた領域をボロノイ領域に分割し、分割した各領域をそれぞれの移動体の担当領域として設定することで、移動体同士の衝突回避が可能となる。
【０００６】
ボロノイ領域を定義した技術は、複数の移動体を想定した最適なロジックを提供することができる。また、各移動体に対してきめ細かい軌道計画を施す必要がなく、各移動体が近傍とコミュニケーションをとりながら、自律分散的に意思決定することができる。
【０００７】
さらに、集中処理ではなく、分散処理であるため、計算負荷が小さく、規模の大きさに依存せず、現実的時間内で解を求めることができる。
【０００８】
なお、移動体は、移動体間の垂直二等分線で囲まれたボロノイ領域内において、リスクポテンシャルの重心位置に移動することを繰り返し行うことになる。また、ボロノイ領域の定義は、時々刻々と変化し得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−１１８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１を含み、従来の監視システムでは、監視対象には今まで監視対象となっていない領域である未知の監視対象、及び、監視を継続すべき領域である既知の監視対象等が混在し、複数の移動体による監視制御において、監視すべき監視対象の選択の最適化が難しい。
【００１１】
また、例えば、移動体を未知の監視対象に向かわせるか、既知の監視対象へ向かわせるかを、包括的に管理し、その都度、役割を選定するための制御負担が膨大となる可能性がある。
【００１２】
本発明は、監視対象の中に未知の監視対象及び既知の監視対象が混在しても、制御に負担をかけることなく、それぞれの監視対象を効率よく監視することができるカバレッジ装置、制御装置、移動体の分散制御プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のカバレッジ装置は、センサ部により外部環境領域のセンシング情報が得られない対象領域をカバレッジするための複数のアクチュエータを備えたカバレッジ装置であって、前記アクチュエータを、カバレッジ履歴のないと判定された未知の対象領域を探索する探索チームと、カバレッジを継続すべきと判定された既知の対象領域を追従する追従チームとに、予め役割分担して、前記対象領域をカバレッジするように指示する指示部を有している。
【００１４】
本発明によれば、対象領域は、カバレッジ履歴のないと判定された未知の対象領域と、カバレッジを継続すべきと判定された既知の対象領域に分類することができる。なお、未知の対象領域の対象は、既知の対象領域が経時的な忘却により未知の対象領域に遷移することを含む。
【００１５】
アクチュエータは、未知の対象領域を探索する探索チームと、既知の対象領域を追従する追従チームとに、予め役割分担され、指示部では、当該役割とされた対象領域をカバレッジするように指示する。
【００１６】
アクチュエータを探索チームと追従チームとに役割分担することで、それぞれの情報を個別に管理できるため、相互に関連付けて、アクチュエータの役割を、都度、探索とするか又は追従とするかを選定するよりも、制御負担を軽減することができる。
【００１７】
本発明において、各対象領域の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、不確かさに応じた探索度が所定の水準となるようにカバレッジする必要のある対象領域を、前記未知の対象領域と判定し、重要度に応じた追従度が所定の水準となるようにカバレッジする必要のある対象領域を、前記既知の対象領域とを判定する判定部を更に含むことを特徴とする。
【００１８】
各対象領域の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、未知の対象領域か既知の対象領域かを判定することができる。
【００１９】
本発明において、前記探索チームに分類された複数のアクチュエータと、前記追従チームに分類された複数のアクチュエータとを、それぞれ異なる移動空間に配備することを特徴とする。
【００２０】
探索チームと追従チームとのアクチュエータの移動空間を異ならせることで、衝突回避制御を軽減することができる。移動空間を異ならせる手段としては、例えば、アクチュエータが上空から外部環境領域をカバレッジする場合、探索チームが移動する空間の高度と、追従チームが移動する空間の高度とを異ならせればよい。アクチュエータが陸上や海上等、二次元平面上を移動する場合は、探索チームと追従チームとで移動する時間をずらしてカバレッジする。この時間をずらしたカバレッジは、物理的に同一の移動空間であっても、本発明における、「異なる移動空間」の範疇と定義することができる。
【００２１】
本発明において、前記センサ部で得られたセンシング情報を、前記探索チームの探索情報又は前記追従チームの追従情報として適用することを特徴とする。
【００２２】
センサ部で得られたセンシング情報を、探索チームの探索情報又は追従チームの追従情報として適用することで、情報の精度を高めることができる。
【００２３】
本発明において、前記アクチュエータが移動する移動空間において、各アクチュエータは、分散制御システムの制御によって、前記移動空間でのアクチュエータ同士の衝突を回避するように制御されることを特徴とする。
【００２４】
アクチュエータは、相互に干渉しない領域に配置されると共にカバレッジ機能を搭載した複数のアクチュエータが互いに位置情報を送受信することで衝突を回避しながらカバレッジする領域を変更するように移動するように制御される。例えば、ボロノイ領域の設定による衝突回避手段等が適用可能である。
【００２５】
本発明において、前記対象領域が、前記センサ部のセンシング可能領域以外の死角領域であり、当該死角領域は、その位置及び大きさが経時的に変化することを特徴とする。
【００２６】
センシング情報が得られない外部環境領域として定義される対象領域は、例えば、センサ部が撮像素子であれば、何等かの障害物によって隠蔽された撮像できない死角領域である。例えば、障害物が車両の場合、当該車両が移動すれば、死角領域が変化することになる。なお、センサ部が赤外線センサであれば、障害物が発熱体となるように、センサ種によって障害物の種類は異なる。
【００２７】
本発明の制御装置は、相互に干渉しない担当領域に配置されると共に監視機能を搭載した複数の移動体が互いに位置情報を送受信することで衝突を回避しながら担当領域を変更するように移動させる移動体の分散制御装置であって、前記移動体の担当領域内の各監視対象の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、前記移動体の担当領域内の各監視対象として、不確かさに応じた探索度を所定の水準とする必要のある未知の監視対象と、重要度に応じた追従度を所定の水準とする必要のある既知の監視対象とに分類する分類手段と、前記移動体を、前記未知の監視対象を探索する探索チームと、前記既知の監視対象を追従する追従チームとに、予め役割分担して、前記監視対象を監視するように指示する指示手段と、を有している。
【００２８】
本発明の制御装置によれば、移動体は、相互に干渉しない担当領域に配置されると共に監視機能を搭載した複数の移動体が互いに位置情報を送受信することで衝突を回避しながら担当領域を変更するように移動するように制御される。例えば、ボロノイ領域の設定による衝突回避手段等が適用可能である。
【００２９】
分類手段が、移動体の担当領域内の各監視対象の不確かさ及び重要度を含む状態量を予測する予測処理の予測結果に基づき、移動体の担当領域内の各監視対象として、不確かさに応じた探索度を所定の水準とする必要のある未知の監視対象と、重要度に応じた追従度を所定の水準とする必要のある既知の監視対象とに分類する。
【００３０】
指示手段では、移動体を、未知の監視対象を探索する探索チームと、既知の監視対象を追従する追従チームとに、予め役割分担して、監視対象を監視するように指示する。
【００３１】
これにより、未知の監視対象域と、既知の監視対象との監視制御を、相互に最適化を図って行うことができる。
【００３２】
本発明において、前記探索チームに分類された複数の移動体と、前記追従チームに分類された複数の移動体とを、それぞれ異なる移動空間に配備することを特徴とする。
【００３３】
探索チームと追従チームとの移動体の移動空間を異ならせることで、衝突回避制御を軽減することができる。移動空間を異ならせる手段としては、例えば、移動体が上空から担当領域を監視する場合、探索チームが移動する空間の高度と、追従チームが移動する空間の高度とを異ならせればよい。移動体が陸上や海上等、二次元平面上を移動する場合は、探索チームと追従チームとで移動する時間をずらして監視する。この時間をずらした監視制御は、物理的に同一の移動空間であっても、本発明における、「異なる移動空間」の範疇と定義することができる。
【００３４】
本発明において、前記担当領域において固定領域を監視するセンサ部をさらに有し、前記センサ部で得られた情報を、前記探索チームの探索情報又は前記追従チームの追従情報として適用することを特徴とする。
【００３５】
センサ部で得られたセンシング情報を、探索チームの探索情報又は追従チームの追従情報として適用することで、情報の精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明した如く本発明では、監視対象の中に未知の監視対象及び既知の監視対象が混在しても、制御に負担をかけることなく、それぞれの監視対象を効率よく監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態に係る移動体分散制御システムの概略図である。
【図２】本実施の形態に係る移動体の分散制御システムを示し、移動体を動作させるための制御系のブロック図である。
【図３】移動体のＣＰＵで実行される分散制御プログラムの実行を機能別に分類したブロック図である。
【図４】（Ａ）は本実施の形態に係る移動体において、現在から過去に遡った領域内のリスクポテンシャルの遷移の観測履歴を示す概略図、（Ｂ）は複数の移動体による観測履歴の集約状態を示す概略図である。
【図５】本実施の形態に係る移動体において、現在から未来に進んだ領域内のリスクポテンシャルの遷移の観測予測を示す概略図である。
【図６】（Ａ）は本実施の形態に係る移動体が移動する領域のサンプル点を示す座標図、（Ｂ）は各座標のサンプル点における状態量に依存する重要度、及び不確かさを示すノルム値の特性図である。
【図７】各座標のサンプル点における状態量及び不確かさを正負の数値で表現した場合の特性図である。
【図８】本実施の形態に係る分散制御部が実行される移動体分散制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）は図８のステップ３００の処理の詳細を示す事前知識情報サブルーチンを示す制御フローチャート、（Ｂ）は図８のステップ３０２の処理の詳細を示す観測履歴解析サブルーチンを示す制御フローチャート、（Ｃ）は図８のステップ３０４の処理の詳細を示す観測履歴集約サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【図１０】（Ａ）は図８のステップ３０６の処理の詳細を示す予測制御サブルーチンを示す制御フローチャート、（Ｂ）は図８のステップ３０８の処理の詳細を示す移動体振分けサブルーチンを示す制御フローチャート、図８のステップ３１０の処理の詳細を示す情報提供サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る特定の領域において、移動体が既知のリスクポテンシャル又は既知のリスクポテンシャルに振り分けられて移動する状況を示す平面図である。
【図１２】本実施の形態の変形例に係る移動体分散制御システムの概略図であり、（Ａ）は図１に対してカメラを自律分散ネットワークに組み込まない場合の構成図、（Ｂ）は移動空間を共通とした場合の構成図である。
【図１３】本実施の形態の実施例１に係る移動体の分散制御システムを示し、移動体が移動する領域の平面図である。
【図１４】本実施の形態における自律分散制御の一例であり、ボロノイ分割された領域の平面図であり、（Ａ）はリスクポテンシャル指定時、（Ｂ）は基本制御則に基づく移動体の移動後を示す。
【図１５】図１０（Ｂ）のステップ３４８の実行指示を受けて制御される、探索チームの移動体１０Ｓと、追従チームの移動体１０Ｆのそれぞれ独立した動作制御ルーチンを示すフローチャートであり、（Ａ）は探索チームの移動体１０Ｓの動作制御ルーチン、（Ｂ）は追従チームの移動体１０Ｆの動作制御ルーチンを示す。
【図１６】基地局５４における領域１２の監視状況の流れを示す制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、本実施の形態に係る移動体分散制御システム５０の概略図である。
【００３９】
本実施の形態の移動体分散制御システム５０は、複数の移動体１０、及び移動体１０が監視するために移動する外部環境領域又は担当領域としての領域１２が示されている。
【００４０】
図１では、複数の移動体１０Ｓ、１０Ｆが移動空間５２Ａ及び５２Ｂで群を成し、それぞれの移動空間５２Ａ、５２Ｂ内を移動する移動体１０が領域１２内で設定されるリスクポテンシャル２８（監視対象）を監視する構成としている。
【００４１】
移動空間５２Ａに属する移動体１０Ｓと、移動空間５２Ｂに属する移動体１０Ｆとは同一構成であるが、その役割分担が異なっている。
【００４２】
詳細は後述するが、移動空間５２Ａで移動する移動体１０Ｓは探索チームに属し、基本的に今まで監視履歴がないと判定されているリスクポテンシャル２８（未知のリスクポテンシャル）の監視を行う。また、移動空間５２Ｂで移動する移動体１０Ｆは追従チームに属し、基本的に監視履歴があり監視を継続すべきと判定されているリスクポテンシャル２８（既知のリスクポテンシャル）の監視を行う。なお、本実施の形態では、移動空間５２Ａで移動する探索チームの移動体１０Ｓと同等の機能を、領域１２に設置したカメラ７２にも持たせている。カメラ７２は、設置場所が固定であり、例えば、首振りによって撮像領域を変更することで移動体としての機能を持つ。なお、広義では、カメラ７２の撮像領域が固定であっても「移動体」として利用することを含む。
【００４３】
なお、以下において、移動体１０Ｓと移動体１０Ｆを区別する必要がない場合は、発明の詳細な説明及び図面において、単に、「移動体１０」と表記するものとする。
【００４４】
図２は、本実施の形態に適用される移動体１０（図１の移動体１０Ｓ、１０Ｆに相当）を動作させるための制御系のブロック図である。
【００４５】
図２に示される如く、移動体１０は、領域１２の範囲内を無人で移動可能であり、当該移動を含む制御を実行するマイクロコンピュータを備えた制御装置１４が搭載されている。
【００４６】
制御装置１４のマイクロコンピュータは、ＣＰＵ１６Ａ、ＲＡＭ１６Ｂ、ＲＯＭ１６Ｃ、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１６Ｄ及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス１６Ｅを有している。Ｉ／Ｏ１６Ｄには、監視モジュール１８、移動モジュール２０、位置認識モジュール２２及び通信モジュール２４が接続されている。
【００４７】
制御装置１４は、例えば、ＲＯＭ１６Ｃに予め記憶された移動体の分散制御プログラムをＣＰＵ１６Ａで起動させ、監視モジュール１８、移動モジュール２０、位置認識モジュール２２及び通信モジュール２４の動作を制御する。
【００４８】
(監視モジュール１８）
【００４９】
監視モジュール１８に適用されるデバイスは、例えば、カメラが代表的であり、移動体１０の位置から特定の監視範囲（視野）を撮像する。
【００５０】
なお、監視モジュール１８は、カメラによる撮像に限定されず、電波（レーダー、レーザー、超音波等）照射等による地理上の特徴物（ランドマーク）の検出等であってもよい。
【００５１】
(移動モジュール２０）
【００５２】
本実施の形態に係るアクチュエータとしての移動体１０は、飛行体（一例として、ドローン）であり、移動モジュール２０に適用されるデバイスとして、独立した駆動源（モータ）で駆動する複数のプロペラを備えており、モータの駆動を制御することで、目的の方向に向けて飛行可能、かつ目的の位置空間で停止（ホバリング）可能である。
【００５３】
なお、移動体１０は、飛行体に限定されず、地上や水上を移動する移動モジュール２０であってもよく、複数のデバイスを併用してもよい。さらに、広い概念では、固定配置された監視カメラを、自律分散ネットワークに組み込むことで、移動モジュール２０と定義してもよい。
【００５４】
なお、監視カメラは、撮像範囲が固定であってもよいし、首振り動作機構を備え監視モジュール１８の監視範囲が変更可能であってもよい。
【００５５】
（位置認識モジュール２２）
【００５６】
位置認識モジュール２２は、自機の移動体１０の位置を認識する機能であり、位置情報を得るために、デバイスとして、ＧＰＳ、レーザー、レーダー、超音波、モーションキャプチャー、カメラ、無線通信、無線強度（距離情報）の少なくとも１つのセンサを備えている。
【００５７】
位置認識モジュール２２は、センサで検出した結果（検出信号）に基づき、自機の移動体１０の位置を三次元空間上の座標等によって認識する。
【００５８】
なお、位置認識モジュール２２は、自機の移動体１０の位置の認識以外に、後述する通信モジュール２４を介して他機の移動体１０の位置情報を取得し、相互の距離を演算して複数の移動体１０の相対位置関係を認識する。
【００５９】
(通信モジュール２４）
【００６０】
通信モジュール２４は、デバイスとして、無線通信装置を備える。無線通信は、監視を統括的に管理する基地局（サーバ）５４（図１参照）及び／又は移動体１０間で通信する機能として、位置情報を送受信する位置情報送受信部と、指定された監視対象（「リスクポテンシャル」、「対象」という場合がある）の監視度合い（「被覆率」という。）に関する情報（被覆率情報）を送受信する被覆率送受信部と、リスクポテンシャルの分担に関する調停情報を送受信する調停情報送受信部と、を備える。
【００６１】
なお、移動体１０が相互に情報を交換し合う機能によって移動体分散制御システム５０が成立するのであれば、図１に示す基地局５４は必須ではない。過去の情報（ビッグデータ）を管理する情報量によって、設置又は非設置を決めればよい。
【００６２】
調停情報とは、移動体１０がリスクポテンシャルへ移動するか否かの判定を行う情報であり、リスクポテンシャルの符号（正又は負）によって使い分ける。例えば、「正」と定義されたリスクポテンシャルは監視を必要とし、「負」と定義されたリスクポテンシャルは監視を不要とすることを示す。リスクポテンシャルは、本実施の形態で実行される予測制御により特定される探索領域及び追従領域となり得る領域である。
【００６３】
また、通信モジュール２４の無線通信は、監視モジュール１８で監視した結果（例えば、カメラであれば撮像情報）を、基地局５４へ送信する監視情報送信部を備える。
【００６４】
図１に示される如く、移動体１０が監視する領域１２は、例えば、車両５６が存在する路面（駐車場等）であり、移動体１０は車両５６が通行する路面を監視することで、死角の無い空間データを車両５６（運転者）に提供するようになっている。
【００６５】
図１に示す領域１２において、リスクポテンシャル２８として、既知のリスクポテンシャル２８と未知のリスクポテンシャル２８とが存在している。
【００６６】
既知のリスクポテンシャル２８（図１では、矩形実線枠「網状」で示している。）は、後述する重要度に基づいて、移動体１０を向かわせて、リスクポテンシャルを追従する必要がある領域（追従領域）である。この既知のリスクポテンシャルを監視する役割を担うのが、追従チームに属する移動体１０Ｆである。
【００６７】
未知のリスクポテンシャル２８（図１では、矩形点線枠「？マーク」で示している。）は、後述する探索度に基づいて、移動体１０を向かわせる必要がある領域（探索領域）である。この未知のリスクポテンシャルを監視する役割を担うのが、探索チームに属する移動体１０Ｓである。
【００６８】
なお、未知のリスクポテンシャル２８は、既知のリスクポテンシャル２８の経時によって履歴が消去され、未知のリスクポテンシャル２８となる領域を含む。
【００６９】
（分散制御プログラムによる情報処理制御）
【００７０】
図３は、移動体１０のＣＰＵ1１６Ａ（図２参照）で実行される分散制御プログラムを機能別にブロック化した図（以下、分散制御部５８という）である。なお、図３の分散制御部５８は、分散制御のためのハードウェア構成を限定するものではないが、マイクロコンピュータに代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用デバイスやプログラマブルロジックデバイス等のハードウェア構成で実現してもよいし、複数種類のハードウェア構成の組み合わせで実現してもよい。
【００７１】
図３に示される如く、分散制御部５８は、事前知識情報取得部６０を備える。事前知識情報取得部６０では、基地局５４（図１参照）等におけるビッグデータ管理サーバにアクセス（オフライン、通信を問わず）し、領域１２に関する事前知識情報を事前に取得する。
【００７２】
領域１２に関する事前知識情報は、領域１２においてリスクポテンシャル２８のダイナミクスを決定するパラメータを少なくとも含む。また、領域１２に関する事前知識情報は、例えば、領域１２においてリスクポテンシャル２８は、どんな頻度で表れるか、どのような挙動をするか、どんな分布で移動するか、或いはどこが重要度が高いか等の情報を更に含む。
【００７３】
リスクポテンシャル２８の状態量をｘとした場合、以下の演算式（（１）式）が成り立つ。
【００７４】
【数１】
2019020992.tif 000003
【００７５】
ここで、リスクポテンシャル２８の状態量ｘは、リスクポテンシャル２８の不確かさ及び重要度を含む。
【００７６】
事前知識情報取得部６０は、履歴解析部６２に接続されている。履歴解析部６２では、図４（Ａ）に示される如く、各移動体１０における、予め定めた期間（本実施の形態では、現在時刻ｔに対して単位時間毎に回数Ｔｐだけ遡って（ｔ−Ｔｐ）までの期間）、移動体１０による観測履歴を取得する。例えば、回数Ｔｐが１００であれば、１００コマ分の過去の観測履歴を取得することになる。
【００７７】
取得する時間の分解能（単位時間）は、細かければ細かいほど精度は高くなり、粗ければ粗いほど処理速度を高めることができ、ＣＰＵ１６Ａ（図２参照）の処理能力や、監視すべき領域１２の監視精度等によって定めればよい。また、回数Ｔｐは、領域１２内のリスクポテンシャルの変化度合い等を考慮して定めればよい。
【００７８】
例えば、観測履歴には、前述した既知のリスクポテンシャル２８と未知のリスクポテンシャル２８とが混在するが、経時的にその状態量が変化していることが予測される。
【００７９】
そこで、履歴解析部６２では、現在時刻ｔから単位時間毎に回数Ｔｐだけ遡った期間中の既知のリスクポテンシャル２８と未知のリスクポテンシャル２８との状態量を移動体１０毎に把握する。
【００８０】
ｉ番目（ｉは、担当する領域１２に存在する複数の移動体１０のそれぞれに付す番号（正の整数）である。）の移動体１０によるリスクポテンシャル２８の観測履歴は以下の演算式（（２）式）で表現することができる。
【００８１】
【数２】
2019020992.tif 000004
【００８２】
履歴解析部６２は、履歴集約部６４に接続されている。履歴解析部６２で解析した、各移動体１０の情報（Ｘｉ）は、履歴集約部６４に集約される。例えば、図４（Ｂ）に示される如く、自機の移動体１０の情報を含み、近傍の他機の移動体１０の情報との観測履歴の和集合が演算される（（３）式参照）。
【００８３】
【数３】
2019020992.tif 000005
【００８４】
履歴集約部６４は予測制御部６６に接続され、集約された情報は、予測制御部６６へ送出される。
【００８５】
図５に示される如く、予測制御部６６では、各移動体１０における、ダイナミクスを用いて、予め定めた期間（本実施の形態では、現在時刻ｔに対して単位時間毎に回数Ｔｆだけ進めて（ｔ＋Ｔｆ）までの期間）、将来のリスクポテンシャルの状態量を予測する。例えば、回数Ｔｆが１００であれば、１００コマ分の未来の観測予測を取得することになる。
【００８６】
取得する時間の分解能（単位時間）は、細かければ細かいほど精度は高くなり、粗ければ粗いほど処理速度を高めることができ、ＣＰＵ１６Ａ（図２参照）の処理能力や、監視すべき領域１２の監視精度等によって定めればよい。また、回数Ｔｆは、領域１２内のリスクポテンシャルの変化度合い等を考慮して定めればよい。また、履歴解析部６２で適用した回数Ｔｐとは、必ずしも相関させる必要はない。
【００８７】
例えば、未来予測には、前述した既知のリスクポテンシャル２８と未知のリスクポテンシャル２８とが混在するが、経時的にその位置が変化することが予測される。
【００８８】
そこで、予測制御部６６では、現在時刻ｔから単位時間毎に回数Ｔｆだけ進めた期間中の既知のリスクポテンシャル２８と未知のリスクポテンシャル２８との状態量を移動体１０毎に把握（予測）する。
【００８９】
ｉ番目（ｉは、担当する領域１２に存在する複数の移動体１０のそれぞれに付す番号（正の整数）である。）の移動体１０によるリスクポテンシャル２８の状態量の予測は以下の演算式（（４）式）で表現することができる。
【００９０】
【数４】
2019020992.tif 000006
【００９１】
次に、それぞれの移動体１０での、リスクポテンシャルのダイナミクスを決定するパラメータｑｉを用いた、リスクポテンシャルの状態量の変化量の予測は、演算式（（５）式）で表される。
【００９２】
【数５】
2019020992.tif 000007
【００９３】
予測制御部６６は、移動体振分け部６８に接続されており、予測結果（ダイナミクスｑを決定するパラメータｑ’を用いて予測されたリスクポテンシャルの状態量）を、移動体振分け部６８へ送出する。
【００９４】
移動体振分け部６８では、探索度及び追従度の各々が、予め定めた水準を満足するように、監視すべきリスクポテンシャルを判定し、監視すべきリスクポテンシャルとして判定されたリスクポテンシャルに、複数の移動体１０を割り当てる（同時最適化）。
【００９５】
同時最適化された各移動体１０は、割り当てられたリスクポテンシャルへの移動を開始し、リスクポテンシャルを監視する。
【００９６】
この移動体１０の割り当てに際し、本実施の形態では、移動体１０を、探索チームと追従チームとに予め分類しているため、探索チームに属する移動体１０Ｓ、及び追従チームに属する移動体１０Ｆに、別々に、かつ相関させることなく探索及び追従の割り当てを指示する。
【００９７】
このため、移動体１０Ｆ及び移動体１０Ｓは、それぞれ自律分散制御に基づいて移動することになる。しかし探索チームの移動体１０Ｓの移動空間５２Ａと追従チームの移動体１０Ｆの移動空間５２Ｂとは、物理的に異なる移動空間（本実施の形態では、高度差）を形成しているため、探索チームの移動体１０Ｓと追従チームの移動体１０Ｆが相互に衝突することはない。
【００９８】
（探索度）
【００９９】
探索度とは、監視を必要とする領域１２における各リスクポテンシャル２８に関する情報の「不確かさ」に応じて定まる値であり、探索度は、例えば、各リスクポテンシャル２８に関する情報の「不確かさ」を表すベクトルのｌｘノルムである。
【０１００】
（追従度）
【０１０１】
追従度は、リスクポテンシャルの重要度と、被覆率（リスクポテンシャルと移動体１０との重複率）との積で表されるものである。この追従度により、例えば、重要度の高い既知のリスクポテンシャルに対しては追従を継続し、重要度の低い既知のリスクポテンシャルに対しては追従を断続又は中止するといった判断が可能である。
【０１０２】
本実施の形態では、探索度及び追従度を相互に解析し、監視すべきリスクポテンシャルを判定し、監視すべきリスクポテンシャルとして判定されたリスクポテンシャルに、複数の移動体１０を振分ける。
【０１０３】
例えば、図６（Ａ）に示される如く、領域１２を、矩形のリスクポテンシャル２８に分類し、各点Ｐを符号によって区別する。移動体１０は鎖線Ａのように移動させるものとする。
【０１０４】
各点Ｐは、それぞれ状態量ｘ（点Ｐの符号によって区別）が定められており、リスクポテンシャル２８は、未サンプル点（白抜き部分）と既サンプル点（網掛け部分）が存在している。
【０１０５】
この図６（Ａ）の不確かさを、図６（Ｂ）に示される如く、情報の不確かさで表すことができる。
【０１０６】
図６（Ｂ）の上図の実線で示す特性曲線Ｂは、図６（Ａ）の既サンプル点（不確かさが最小値）に基づき推定されるリスクポテンシャルの重要度であり、この重要度が大きければ、重要度が高いと推定される。
【０１０７】
しかし、未サンプル点が多く、不確かさが大きければ大きいほど、この実線の特性曲線Ｂから離脱し、点線の特性曲線Ｃと一点鎖線の特性曲線Ｄのように重要度に拡がりが出ることになる。この拡がりが不確かさの大きさに相当する。
【０１０８】
そこで、不確かさの大きい点、かつ、重要度が高い点を重点的に探索する。不確かさ（ノルム値）に、予め許容水準を定めておき、許容水準よりも大きい不確かさを持つリスクポテンシャルに移動体を向かわせることで、探索度（不確かさ）を下げていく。
【０１０９】
一方、不確かさが水準よりも低くても、重要度が高い点は、さらなる追従をさせる。
【０１１０】
このような、移動体１０の振分けを行い、探索度と追従度の同時最適化を図るようにした。
【０１１１】
ここで、図６（Ｂ）に示される如く、既サンプル点（例えば、点Ｐｌ）において、サンプリングしたときから、時間が経過した場合、その経時によって不確かさを大きくしている。すなわち、点Ｐｌは、古いデータは信憑性が乏しいという観点から、忘却率を定め、徐々に実線の特性曲線Ｂから逸脱させるようにした例である。
【０１１２】
なお、図７に示される如く、単純に、未知のリスクポテンシャルの不確かさを負の数（例えば、０未満から−１）で表わし、既知のリスクポテンシャルの重要度を正の数（例えば、０以上から＋１）で表してもよい。また、既知のリスクポテンシャルにおいて、対象物（例えば、車両）が存在する場合は「＋１」、存在しない場合は「０」と表現して、区別するようにしてもよい。
【０１１３】
図３に示される如く、移動体振分け部６８は、情報処理部７０に接続されている。情報処理部７０では、移動体振分け部６８で振分けられた移動体１０から情報を取得すると共に、例えば、領域１２内に存在する車両５６（図１参照）の運転者等に、死角の無い空間再現データを提供したり、不測の事態に備えた警告を行う。
【０１１４】
以下に、本実施の形態の作用を図８〜図１０のフローチャートに従い説明する。
【０１１５】
図８は、分散制御部５８が実行される移動体分散制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【０１１６】
ステップ３００では、事前知識情報を取得する（図９（Ａ）参照、後述）。
【０１１７】
次のステップ３０２では、観測履歴を解析する（図９（Ｂ）参照、後述）。
【０１１８】
次のステップ３０４では、複数の移動体１０の間で観測履歴を集約する（図９（Ｃ）参照、後述）。
【０１１９】
次のステップ３０６では、リスクポテンシャル２８のダイナミクスを決定するパラメータｑの最適な値を求め、リスクポテンシャル２８の状態量を予測する（図１０（Ａ）参照、後述）。
【０１２０】
次のステップ３０８では、リスクポテンシャル２８の状態量の予測結果に基づいて、監視すべきリスクポテンシャルを判定し、移動体１０を振り分ける。すなわち、未知のリスクポテンシャルに対しては、移動空間５２Ａを飛行高度とする移動体１０Ｓによる探索を指示し、既知のリスクポテンシャルに対しては、移動空間５２Ｂを飛行高度とする移動体１０Ｆによる追従を指示する（図１０（Ｂ）参照、後述）。
【０１２１】
次のステップ３１０では、取得した情報を適用する。すなわち、情報を必要としている利用者に提供する。
【０１２２】
図９（Ａ）は、図８のステップ３００の処理の詳細を示す事前知識情報サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１２３】
ステップ３１２では、ビッグデータ管理サーバへアクセスし、次いでステップ３１４へ移行して、監視する領域１２を指定し、ステップ３１６へ移行する。
【０１２４】
ステップ３１６では、ビッグデータ管理サーバから、ステップ３１４で指定した領域１２に関する事前知識情報として、リスクポテンシャル２８のダイナミクスを決定するパラメータｑを取得する。更に、例えば、領域１２においてリスクポテンシャル２８は、どんな頻度で表れるか、どのような挙動をするか、どんな分布で移動するか、或いはどこが重要度が高いか等の情報を取得し、このルーチンは終了する。
【０１２５】
図９（Ｂ）は、図８のステップ３０２の処理の詳細を示す観測履歴解析サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１２６】
ステップ３２０では、現在時刻ｔから単位時間毎に遡る回数Ｔｐを設定し、ステップ３２２へ移行する。
【０１２７】
ステップ３２２では、単位時間毎の観測履歴を取得して、ステップ３２４へ移行する。
【０１２８】
ステップ３２４では、演算式（（２）式）に基づき、リスクポテンシャル２８の回数Ｔｐ分の単位時間前から遷移した状態量ｘを特定し、このルーチンは終了する。
【０１２９】
図９（Ｃ）は、図８のステップ３０４の処理の詳細を示す観測履歴集約サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１３０】
ステップ３２６では、まず、集約する移動体１０を特定する。集約は同一の移動空間５２Ａ又は移動空間５２Ｂの全ての移動体１０であってもよいが、自機の移動体１０の近傍に位置する他機の移動体１０に限定する方が、精度を低下させず、効率的に情報の精度を高めることができる。
【０１３１】
次のステップ３２８では、演算式（（３）式）に基づき、複数の移動体１０で得られたリスクポテンシャルの状態量を集約し、このルーチンは終了する。これにより、自機の移動体１０が特定した観測履歴の精度を高めることができる。
【０１３２】
図１０（Ａ）は、図８のステップ３０６の処理の詳細を示す予測制御サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１３３】
ステップ３３０では、事前知識情報として取得した、リスクポテンシャル２８のダイナミクスを決定するパラメータｑと、複数の移動体１０で得られたリスクポテンシャルの状態量を集約した結果とに基づいて、リスクポテンシャル２８のダイナミクスを決定するパラメータｑの最適な値を求める。
【０１３４】
ステップ３３１では、現在時刻ｔから単位時間毎に進ませる回数Ｔｆを設定し、ステップ３３２へ移行する。
【０１３５】
ステップ３３２では、演算式（（５）式）に基づき、リスクポテンシャル２８の状態量の変化を予測して、リスクポテンシャル２８の状態量を予測することを繰り返すことにより、リスクポテンシャル２８の回数Ｔｆ分の状態量ｘ’を予測し、このルーチンは終了する。
【０１３６】
図１０（Ｂ）は、図８のステップ３０８の処理の詳細を示す移動体振分けサブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１３７】
ステップ３３６では、リスクポテンシャル２８の状態量の予測結果から、各リスクポテンシャル２８の不確かさの数値を取り込み、探索度を算出する。例えば、各リスクポテンシャルの不確かさを表すベクトルのノルム値で探索度を表現することで、不確かさが大きいほど探索度が大きくなる。
【０１３８】
次のステップ３３８では、ステップ３３６で算出した探索度が所定の水準を満たすように、監視すべきリスクポテンシャル２８を判定する。
【０１３９】
次のステップ３４０では、リスクポテンシャル２８の状態量の予測結果から、各リスクポテンシャル２８の重要度を取り込み、ステップ３４２へ移行する。
【０１４０】
ステップ３４２では、追従度を演算する。すなわち、追従度は、重要度×被覆率で表される。次のステップ３４４では、ステップ３４２で得た追従度が所定の水準を満たすように、監視すべきリスクポテンシャル２８を判定し、ステップ３４６へ移行する。
【０１４１】
ステップ３４６では、探索と追従とが同時に最適化するように、リスクポテンシャル２８への移動体１０の振り分けを実行し、次いで、ステップ３４８へ移行して、探索及び追従の実行を指示し、このルーチンは終了する。
【０１４２】
ステップ３４６では、探索のための分散制御と、追従のための分散制御とが同時に最適化するように、リスクポテンシャル２８への移動体１０Ｆ及び移動体１０Ｓの振り分けを実行する。
【０１４３】
ここで、本実施の形態では、移動体１０を、探索チームと追従チームとに予め分類しており、探索チームに属する移動体１０Ｓ、及び追従チームに属する移動体１０Ｆに対して、個別制御として、リスクポテンシャル２８の振り分けを実行する。
【０１４４】
言い換えれば、移動体１０Ｓ及び移動体１０Ｆは、それぞれ別々の自律分散制御に基づいて移動することになるが、探索チームの移動体１０Ｓの移動空間５２Ａと追従チームの移動体１０Ｆの移動空間５２Ｂとが、高度差を形成しているため（図１参照）、探索チームの移動体１０Ｓと追従チームの移動体１０Ｆが相互に衝突することはない。
【０１４５】
図１０（Ｃ）は、図８のステップ３１０の処理の詳細を示す情報提供サブルーチンを示す制御フローチャートである。
【０１４６】
ステップ３５０では、情報を取得したか否かを判断し、否定判定された場合は、このルーチンは終了する。
【０１４７】
また、ステップ３５０で肯定判定されると、ステップ３５２へ移行して、死角カバレッジ情報を生成する。例えば、車両に対する情報として、死角の無い空間再現データを生成し、ステップ３５４へ移行して利用者へ情報を提供する。さらに詳しく言えば、駐車場内で駐車するスペースを捜している運転者に、駐車場全体のマップを提供することで、運転者は戸惑うことなく駐車スペースへ移動することができる。また、駐車場内において、歩行者の存在を警告することで、安全な運転を喚起することができる。
【０１４８】
図１１は、特定の領域１２において、移動体１０Ｆ及び１０Ｓが、探索度が所定の水準を満たすように監視すべき未知のリスクポテンシャル２８、又は追従度が所定の水準を満たすように監視すべき既知のリスクポテンシャル２８に振り分けられて移動する状況を示す平面図である。
【０１４９】
移動体１０Ｓは、未知のリスクポテンシャル２８に向かい、移動体１０Ｆは、既知のリスクポテンシャル２８に向かう。
【０１５０】
このとき、移動体１０Ｓと移動体１０Ｆの移動軌跡が、平面視（図１１の視点）では、交差する点があるが、本実施の形態では、移動体１０Ｓの移動空間５２Ａと、移動体１０Ｆの移動空間５２Ｂとに高度差を設けているため、移動体１０Ｓと移動体１０Ｆとが同一時期に交差点にいても、互いに衝突することはなく、同一チームでの自律分散制御を行えばよい。すなわち、同一の領域１２の移動体１０の数を増量することができる。
【０１５１】
移動体１０Ｃは、まず、未知のリスクポテンシャル２８Ｃに振り分けられ、その範囲を移動する。この結果、未知のリスクポテンシャル２８Ｃは既知となり、移動体１０Ｃは、次の未知のリスクポテンシャル２８Ｄに振り分けられ、その範囲を移動する。この結果、未知のリスクポテンシャル２８Ｄは既知となり、移動体１０Ｃは、さらに次の既知のリスクポテンシャル２８Ｅに振り分けられ、被覆率１（１００％）で情報を収集することができる。
【０１５２】
図１５は、図１０（Ｂ）のステップ３４８の実行指示を受けて制御される、探索チームの移動体１０Ｓと、追従チームの移動体１０Ｆのそれぞれ独立した動作制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１５３】
図１５（Ａ）は、探索チームの移動体１０Ｓの動作制御ルーチンであり、ステップ３５０では、前回までの重要分布を初期化し、新たに基地局５４等から重要度分布を取得する。
【０１５４】
次のステップ３５２では、自機の情報を収集し、次いで、ステップ３５４へ移行して、周辺の移動体１０Ｓの情報を収集して、ステップ３５６へ移行する。
【０１５５】
ステップ３５６では、追従チームの移動体１０Ｆから不確かさ情報を取得し、次いでステップ３５８へ移行して、探索を実行する。
【０１５６】
次のステップ３６０では、探索結果に基づき重要度分布を更新し、ステップ３６２へ移行して、追従チーム（及び必要に応じて基地局５４）へ重要度分布情報を提供して、ステップ３６４へ移行する。
【０１５７】
ステップ３６４では、現在探索しているリスクポテンシャル２８に対する誤差がしきい値未満となったか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ３５２へ戻り、探索を継続する。また、ステップ３６２で肯定判定されると、このルーチンは終了する。
【０１５８】
次に、図１５（Ｂ）は、追従チームの移動体１０Ｆの動作制御ルーチンであり、ステップ３６６では、自機の情報を収集し、次いで、ステップ３６８へ移行して、周辺の移動体１０Ｆの情報を収集して、ステップ３７０へ移行する。
【０１５９】
ステップ３７０では、探索チームの移動体１０Ｓから重要度分布情報を取得し、次いでステップ３７２へ移行して、追従を実行する。
【０１６０】
次のステップ３７４では、追従結果に基づく不確かさ情報を、探索チーム（及び必要に応じて基地局５４）へ提供して、ステップ３７６へ移行する。
【０１６１】
ステップ３７６では、現在追従しているリスクポテンシャル２８に対する不確かさが目標値未満となったか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ３６６へ戻り、追従を継続する。また、ステップ３７７で肯定判定されると、このルーチンは終了する。
【０１６２】
図１６は、基地局５４における領域１２の監視状況の流れを示す一例であり、ステップ３７８では、カメラ７２による情報を取得し、次いでステップ３８０では、例えば、車や歩行者にリスクマップとして提供する空間を再現し、ステップ３８２へ移行する。
【０１６３】
ステップ３８２では、リスクマップとしての空間が全て再現できたか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ３８４へ移行して、重要度分布（リスクマップ）を初期化し、次いでステップ３８６へ移行して、探索チームの移動体１０Ｓから得た情報に基づき、重要度分布情報を更新し、追従チームの移動体１０Ｆに対して、重要度分布情報を提供し、ステップ３８８へ移行する。
【０１６４】
また、ステップ３８２で肯定判定された場合は、このルーチンは終了する。
【０１６５】
（本実施の形態の変形例）
【０１６６】
「変形例１」
【０１６７】
本実施の形態では、特定の領域１２を監視するために、探索チームの移動体１０Ｓが移動する移動空間５２Ａと、追従チームの移動体１０Ｆが移動する移動空間５２Ｂとを設ける際、カメラ７２を探索チームの移動体１０Ｓと同等の役割を持たせるようにしたが、追従チームの移動体１０Ｆと同等の役割を持たせるようにしてもよい。
【０１６８】
「変形例２」
【０１６９】
また、図１２（Ａ）に示される如く、カメラ７２は、何れのチームにも属さず、例えば、基地局５４へ監視した情報を提供するようにしてもよい。また、基地局５４が存在しない場合は、一部又は全部の移動体１０Ｓ、１０Ｆに直接情報を提供するようにしてもよい。
【０１７０】
「変形例３」
【０１７１】
さらに、本実施の形態では、特定の領域１２を監視するために、探索チームの移動体１０Ｓが移動する移動空間５２Ａと、追従チームの移動体１０Ｆが移動する移動空間５２Ｂとを設けて、物理的に相互に衝突しない構成とした。
【０１７２】
これに対して、変形例では、単一の移動空間５２に、探索専用の移動体１０Ｓ（図１２（Ｂ）では、網掛けされた移動体１０Ｓ）と、追従専用の移動体１０Ｆ（図１２では、白抜きされた移動体１０Ｆ）を配置した。なお、図１２では、探索チームとして３台の移動体１０Ｓと追従チームとして２台の移動体１０Ｆとを配備しているが、この数及び割合は、限定されるものではない。
【０１７３】
この図１２（Ｂ）に示す構成の変形例３によれば、移動空間５２は単一であり、探索チームと追従チームを問わず、全体として自律分散制御が必要となるが、都度、移動体１０を探索担当とするか追従担当とするかの振り分け制御が不要であり、制御負担を軽減することができる点において、制御に負担をかけることなく、それぞれの監視対象を効率よく監視するという、本発明の目的を達成することができる。
【０１７４】
（自律分散制御の一例）
【０１７５】
以下に、本実施の形態の移動体分散制御システム５０を適用したリスクポテンシャル２８への移動制御において、ボロノイ領域を用いた実施例を説明する。
【０１７６】
図１３は、移動体の分散制御システムに適用される移動体１０及び、移動体１０が移動する領域１２が示されている。
【０１７７】
各移動体１０の制御装置１４では、位置認識モジュール２２からの位置情報に基づいて、図１３に示す領域１２をボロノイ分割する。
【０１７８】
ボロノイ分割とは、各ポイント（ここでは、移動体１０の位置）の勢力圏を分析するものであり、移動体１０までの距離が最短となる点の集合を１つのポリゴンで表したとき、それぞれをボロノイ領域という。例えば、図１３において、二次元平面におけるボロノイ分割では、ボロノイ分割の境界線は、移動体１０を結ぶ線分の垂直二等分線（図１３の鎖線２６）となり、鎖線２６で区画された各ボロノイ領域（１）〜（ｎ）には、必ず１機の移動体１０が存在する。なお、変数ｎはボロノイ分割数であり、図１３ではｎ＝１７である。
【０１７９】
ここでは、領域１２の範囲で、移動体１０は相互に自由に移動しており、その都度、ボロノイ領域は変化することになる。図１３は、各移動体１０が、点線の位置から実線の位置に移動したときのボロノイ領域となる。
【０１８０】
また、図１３に示す領域１２において、図１４（Ａ）に示すように、本実施の形態で特定された探索領域及び追従領域であるリスクポテンシャル２８を指定する。
【０１８１】
ここでは、１単位のリスクポテンシャル２８の面積は、１機の移動体１０の監視モジュール１８で監視し得る監視範囲の面積と同等としている。すなわち、矩形網状に図示されたリスクポテンシャル２８の中心に１機の移動体１０の中心が重なることで、リスクポテンシャル２８の全てが監視範囲となる。
【０１８２】
なお、リスクポテンシャル２８の面積と監視範囲の面積とは必ずしも１：１である必要はない。
【０１８３】
図１４（Ａ）の各移動体１０の位置は、図１３の位置と同一であり、各移動体１０は、相互に位置情報を送受信しながら、自機の移動体１０のボロノイ領域内でリスクポテンシャル２８に向けて移動することになる。
【０１８４】
図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に対して各移動体１０が移動した結果であり、ボロノイ領域を維持しながらリスクポテンシャル２８に向けて移動する従来技術の制御である（基本制御則）。
【０１８５】
また、基本制御則に加え、個々のボロノイ領域を逸脱して、移動体１０を効率よく利用して、リスクポテンシャル２８を監視する特別制御則を設定するようにしてもよい。
【０１８６】
なお、本実施の形態における領域１２（外部環境領域、担当領域）は、陸海空を問わず設定可能である。
【０１８７】
センシングを目的別で言えば、監視、調査、レスキュー、モニタリング、及び予報等が挙げられる。より具体的には、比較的狭い領域の場合、駐車場での車両や歩行者の監視、交差点での車両の往来のモニタリング、家屋等の不審者監視等がある。また、比較的広い領域の場合、発掘調査、災害現場での遭難者の捜索（レスキュー）、山林の状況管理、天候調査による予報等がある。
【０１８８】
また、移動体１０（アクチュエータ）として、空撮可能なドローンを挙げたが、例えば、車両、ボート等の他の移動体を自律分散制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１８９】
１０（１０Ｓ、１０Ｆ）    移動体（カバレッジ装置）
１２    領域
１４    制御装置（分類手段、指示手段）
１６Ａ    ＣＰＵ
１６Ｂ    ＲＡＭ
１６Ｃ    ＲＯＭ
１６Ｄ    入出力ポート（Ｉ／Ｏ）
１６Ｅ    バス
１８    監視モジュール
２０    移動モジュール（アクチュエータ）
２２    位置認識モジュール
２４    通信モジュール
２６    鎖線
２８    リスクポテンシャル
５０    移動体分散制御システム
５２Ａ、５２Ｂ    移動空間
５４    基地局（サーバ）
５６    車両
５８    分散制御部
６０    事前知識情報取得部
６２    履歴解析部
６４    履歴集約部
６６    予測制御部
６８    移動体振分け部
７０    情報処理部
７２    カメラ（センサ部）
【図１】
2019020992.tif 000008
【図２】
2019020992.tif 000009
【図３】
2019020992.tif 000010
【図４】
2019020992.tif 000011
【図５】
2019020992.tif 000012
【図６】
2019020992.tif 000013
【図７】
2019020992.tif 000014
【図８】
2019020992.tif 000015
【図９】
2019020992.tif 000016
【図１０】
2019020992.tif 000017
【図１１】
2019020992.tif 000018
【図１２】
2019020992.tif 000019
【図１３】
2019020992.tif 000020
【図１４】
2019020992.tif 000021
【図１５】
2019020992.tif 000022
【図１６】
2019020992.tif 000023