(57)【要約】【課題】飛行体の安全性を図る。【解決手段】制御装置１は、制御部１ａと記憶部１ｂを備える。制御部１ａは、飛行体４が出発地Ｐ１から飛行して目的地Ｐ２に到着するまでの飛行範囲に存在する複数の無線区域ｃ１、・・・、ｃ６の内、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２まで無線通信が繋がる飛行無線区域ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５を選出する。制御部１ａは、飛行無線区域ｃ１、・・・、ｃ５に位置する無線基地局ｂｓ１、ｂｓ２、ｂｓ３、ｂｓ４、ｂｓ５に対して、飛行体４と無線通信を行うための通信帯域を予約して飛行体４の飛行制御を行う。記憶部１ｂは、飛行無線区域ｃ１、・・・、ｃ５の識別情報、無線基地局ｂｓ１、・・・、ｂｓ５の位置情報および飛行体４の飛行計画や飛行制御に要する情報等を記憶する。【選択図】図１
2019021975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体が出発地から飛行して目的地に到着するまでの飛行範囲に存在する複数の無線区域の内、前記出発地から前記目的地まで無線通信が繋がる飛行無線区域を選出し、前記飛行無線区域に位置する無線基地局に対して、前記飛行体と無線通信を行うための通信帯域を予約する制御部、
を有する制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記飛行体の飛行条件に、前記無線基地局と前記飛行体との間で所定の通信サービスを実行することが含まれる場合、
前記無線基地局が有する前記通信帯域で前記通信サービスが実行可能か否かを判定し、
前記無線基地局の内、前記通信サービスが実行不可のサービス不可無線基地局があると判定した場合、前記サービス不可無線基地局を含むサービス不可飛行無線区域を選出不可とし、
前記無線区域から前記サービス不可飛行無線区域を除いて前記飛行無線区域を選出する、
請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記飛行体の飛行制御をさらに行い、
前記飛行体の飛行速度を設定し、
前記飛行体が前記飛行無線区域を通過する飛行ルートを設定し、
前記飛行ルートの距離と前記飛行速度とにもとづいて、前記目的地までの所要時間を算出し、
前記飛行ルートを所定距離で分割した飛行到達点を設定して、前記飛行体が飛行を開始してから前記飛行到達点に到達するまでの到達時間を前記飛行到達点毎に算出し、
前記所要時間と、前記飛行体の飛行条件に含まれる前記目的地の到着時間とにもとづいて、前記飛行体の飛行開始時間を算出する、
請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記飛行体が、前記出発地を含む第１の飛行無線区域から第２の飛行無線区域を介して、前記目的地を含む第３の飛行無線区域へ飛行する場合、
前記出発地を離陸したときの飛行開始時間を前記第１の飛行無線区域の通信帯域予約開始時間とし、前記第２の飛行無線区域内で最初に前記飛行体が到達する第１の飛行到達点における第１の到達時間を前記第１の飛行無線区域の通信帯域予約終了時間とし、
前記第１の飛行無線区域内で最後に前記飛行体が到達する第２の飛行到達点における第２の到達時間を前記第２の飛行無線区域の通信帯域予約開始時間とし、前記第３の飛行無線区域内で最初に前記飛行体が到達する第３の飛行到達点における第３の到達時間を前記第２の飛行無線区域の通信帯域予約終了時間とし、
前記第２の飛行無線区域内で最後に前記飛行体が到達する第４の飛行到達点における第４の到達時間を前記第３の飛行無線区域の通信帯域予約開始時間とし、前記目的地に着陸したときの飛行終了時間を前記第３の飛行無線区域の通信帯域予約終了時間とする、
請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記通信帯域予約開始時間から前記通信帯域予約終了時間までの通信帯域予約時間が、前記飛行無線区域の通信帯域を使用可能な時間帯に含まれ、かつ前記通信帯域予約時間に飛行する前記飛行体の台数が前記飛行無線区域に設定される許容値を超えない場合、前記通信帯域予約時間にもとづいて前記飛行体の飛行制御を行う請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記通信帯域予約開始時間から前記通信帯域予約終了時間までの通信帯域予約時間が、前記飛行無線区域の通信帯域を使用可能な時間帯に含まれず、または前記通信帯域予約時間に飛行する前記飛行体の台数が前記飛行無線区域に設定される許容値を超える場合、前記飛行開始時間の変更、前記飛行速度の変更および前記飛行無線区域の変更の少なくとも１つを含む変更処理を所定回数行い、所定回数の前記変更処理で前記通信帯域予約時間が決定しない場合、前記飛行体の飛行条件の再入力依頼をクライアント側に通知する請求項４記載の制御装置。
【請求項７】
コンピュータが、
飛行体が出発地から飛行して目的地に到着するまでの飛行範囲に存在する複数の無線区域の内、前記出発地から前記目的地まで無線通信が繋がる飛行無線区域を選出し、
前記飛行無線区域に位置する無線基地局に対して、前記飛行体と無線通信を行うための通信帯域を予約する、
飛行体制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置および飛行体制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドローン（drone）と呼ばれる小型無人飛行機の技術が進歩し、物流、空撮、測量等の分野での利用が期待されている。一方、ドローンの飛行範囲は、現状では無線ＬＡＮ（Local Area Network）を使用した操作端末によってドローンを無線制御するために、目視圏内での飛行範囲となることが多い。
【０００３】
例えば、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１１規格の無線ＬＡＮでドローンを飛行させる場合、２．４ＧＨｚ帯使用でおよそ２００ｍ−３００ｍが制御可能な飛行範囲となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０５５３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドローンを活用した多様なサービスの実現に向け、広域にわたってドローンを飛行させるために、無線基地局の電波を使用した飛行制御の技術が求められている。無線基地局とドローンとの間で無線通信を行ってドローンを広域飛行させる場合、ドローンの飛行中に無線通信に要する通信帯域のリソースに不足が生じると、ドローンが制御を失い墜落等が生じる危険性がある。このため、無線基地局に対して、ドローンとの無線通信を行うための通信帯域を事前に確保してドローンの飛行性の安全性を図ることが重要である。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、飛行体の安全性を図った制御装置および飛行体制御方法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】
【０００７】
上記課題を解決するために、制御装置が提供される。制御装置は、制御部を備える。制御部は、飛行体が出発地から飛行して目的地に到着するまでの飛行範囲に存在する複数の無線区域の内、出発地から目的地まで無線通信が繋がる飛行無線区域を選出し、飛行無線区域に位置する無線基地局に対して、飛行体と無線通信を行うための通信帯域を予約する。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、コンピュータが上記制御装置と同様の制御を実行する飛行体制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
１側面によれば、飛行体の安全性を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】制御装置の構成の一例を示す図である。
【図２】飛行管理システムの構成の一例を示す図である。
【図３】飛行管理システムの構成の一例を示す図である。
【図４】飛行制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】飛行制御装置の機能ブロックの一例を示す図である。
【図７】飛行計画情報管理部および基地局情報管理部のテーブル格納例を示す図である。
【図８】飛行管理システムの動作フローチャートの一例を示す図である。
【図９】飛行条件管理テーブルの一例を示す図である。
【図１０】セルデータ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１１】セルの繋がりの一例を示す図である。
【図１２】セル繋がり情報の管理の一例を示す図である。
【図１３】セル繋がり情報の管理の一例を示す図である。
【図１４】飛行ルート管理テーブルの一例を示す図である。
【図１５】基地局予約情報管理テーブルの生成を説明するための図である。
【図１６】飛行ルート上に出発地からの距離を設定した例を示す図である。
【図１７】基地局予約情報管理テーブルの登録例を示す図である。
【図１８】通信帯域の予約時間の設定例を説明するための図である。
【図１９】予約時間管理テーブルの一例を示す図である。
【図２０】セル別通信帯域予約管理テーブルの一例を示す図である。
【図２１】飛行計画算出の動作を示すフローチャートである。
【図２２】飛行計画算出の動作を示すフローチャートである。
【図２３】飛行計画の再計算動作を示すフローチャートである。
【図２４】ドローンの自動飛行制御の動作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】
【００１１】
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
第１の実施形態の制御装置について図１を用いて説明する。図１は制御装置の構成の一例を示す図である。制御装置１は、制御部１ａと記憶部１ｂを備える。
【００１２】
制御部１ａは、飛行体が出発地から飛行して目的地に到着するまでの飛行範囲に存在する複数の無線区域の内、出発地から目的地まで無線通信が繋がる飛行無線区域を選出する。そして、制御部１ａは、飛行無線区域に位置する無線基地局に対して、飛行体と無線通信を行うための通信帯域を予約して飛行体の飛行制御を行う。記憶部１ｂは、飛行無線区域の識別情報、無線基地局の位置情報および飛行体の飛行計画や飛行制御に要する情報等を記憶する。
【００１３】
図１に示す例を用いて制御部１ａの動作について説明する。なお、飛行体４が出発地Ｐ１から飛行して目的地Ｐ２に到着するまでの飛行範囲に無線区域ｃ１、・・・、ｃ６があるとする。また、出発地Ｐ１は無線区域ｃ１に含まれ、目的地Ｐ２は無線区域ｃ５に含まれるとする。
【００１４】
〔ステップＳ１〕クライアント装置２０は、飛行体４の飛行条件を含む飛行依頼を制御部１ａへ送信する。
〔ステップＳ２〕制御部１ａは、無線区域ｃ１、・・・、ｃ６の内、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２まで無線通信が繋がる無線区域ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５を飛行無線区域として選出する。
【００１５】
〔ステップＳ３〕制御部１ａは、飛行無線区域ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５に位置する無線基地局ｂｓ１、ｂｓ２、ｂｓ３、ｂｓ４、ｂｓ５に対し、飛行条件にもとづいて、飛行体４と無線通信するための通信帯域を予約して飛行体４の飛行制御を行う。
【００１６】
このように、制御装置１は、飛行体４の飛行範囲内で無線通信の繋がりのある飛行無線区域を選出し、選出した飛行無線区域に位置する無線基地局に対して、飛行体４との無線通信に要する通信帯域を予約する。これにより、制御装置１は、飛行体４が広域飛行する際の通信帯域を無線基地局に事前に確保することができ、飛行体４の安全性を図ることが可能になる。
【００１７】
［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、飛行体４としてドローンの飛行制御を行うものである。なお、飛行体４をドローンとして以降説明するが、ドローン以外の無人飛行機に対しても本発明の技術を適用可能である。また、以降では、無線区域をセルと呼び、無線基地局を基地局と呼ぶ。
【００１８】
まず、システム構成について説明する。図２は飛行管理システムの構成の一例を示す図である。飛行管理システム１−１は、飛行制御装置１０、クライアント装置２０、基地局管理サーバ３０、ドローン４０、ネットワークＮ１および基地局５−１、５−２を備える。ネットワークＮ１には、飛行制御装置１０、基地局管理サーバ３０および基地局５−１、５−２が接続する。
【００１９】
ここで、クライアント装置２０は、ドローン４０の飛行を飛行制御装置１０に依頼する。クライアント装置２０は、例えば、ドローン飛行管理会社等の企業または依頼人によって操作される装置である。
【００２０】
飛行制御装置１０は、ドローン４０の飛行計画の設定・管理を行う。基地局管理サーバ３０は、ドローン４０の飛行ルート上にある基地局の管理を行う。
〔ステップＳ１１〕クライアント装置２０は、ドローン４０の飛行依頼を飛行制御装置１０へ送信する。飛行依頼には、ドローン４０の飛行に要する飛行条件が含まれる。
【００２１】
〔ステップＳ１２〕飛行制御装置１０は、受信した飛行条件にもとづいて飛行計画を求める。そして、飛行制御装置１０は、飛行計画にもとづき、ドローン４０の飛行ルート上の基地局５−１、５−２を検出し、基地局５−１、５−２の通信帯域の予約時間を算出し、基地局管理サーバ３０に予約要求を送信する。
【００２２】
〔ステップＳ１３〕基地局管理サーバ３０は、予約要求を受けて通信帯域の予約時間を承認すると、承認した旨を飛行制御装置１０に送信する。
〔ステップＳ１４〕基地局管理サーバ３０は、基地局５−１、５−２に対して、承認した予約時間で通信帯域を予約する。
【００２３】
〔ステップＳ１５〕飛行制御装置１０は、ドローン４０の飛行を許可し、飛行制御を開始する。
〔ステップＳ１６〕ドローン４０は、予約された通信帯域にもとづいて基地局５−１、５−２と無線通信を行いながら、飛行計画で定められた飛行ルートを飛行する。図２の例では、ドローン４０は、基地局５−１が配置されるセルｃ１−１から離陸し、基地局５−２が配置されるセルｃ１−２に着陸する。
【００２４】
図３は飛行管理システムの構成の一例を示す図である。飛行管理システム１−２は、飛行制御装置１０ａ、クライアント装置２０、ドローン４０、ネットワークＮ１および基地局５−１、５−２を備える。飛行制御装置１０ａは、基地局管理サーバ３０を含み、ネットワークＮ１には、飛行制御装置１０ａおよび基地局５−１、５−２が接続する。
【００２５】
図２に示した飛行管理システム１−１では、飛行制御装置１０と基地局管理サーバ３０は分離してネットワークＮ１を介して通信を行うとしたが、飛行管理システム１−２では、飛行制御装置１０ａは基地局管理サーバ３０の機能を含む。このように、飛行制御装置と基地局管理サーバとが一体化する構成にしてもよい。
【００２６】
＜飛行制御装置のハードウェア＞
図４は飛行制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。飛行制御装置１０は、プロセッサ１００によって装置全体が制御されている。すなわち、プロセッサ１００は、飛行制御装置１０の制御部として機能する。
【００２７】
プロセッサ１００には、バス１０３を介して、メモリ１０１および複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ１００は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。またプロセッサ１００は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。
【００２８】
メモリ１０１は、飛行制御装置１０の主記憶装置として使用される。メモリ１０１には、プロセッサ１００に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、メモリ１０１には、プロセッサ１００による処理に要する各種データが格納される。
【００２９】
また、メモリ１０１は、飛行制御装置１０の補助記憶装置としても使用され、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。メモリ１０１は、補助記憶装置として、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体記憶装置やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記録媒体を含んでもよい。
【００３０】
バス１０３に接続されている周辺機器としては、入出力インタフェース１０２およびネットワークインタフェース１０４がある。入出力インタフェース１０２は、プロセッサ１００からの命令にしたがって飛行制御装置１０の状態を表示する表示装置として機能するモニタ（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等）が接続されている。
【００３１】
また、入出力インタフェース１０２は、クライアント装置２０とのインタフェース制御を行い、キーボードやマウス等の情報入力装置を接続可能であって、情報入力装置から送られてくる信号をプロセッサ１００に送信する。
【００３２】
さらにまた、入出力インタフェース１０２は、周辺機器を接続するための通信インタフェースとしても機能する。例えば、入出力インタフェース１０２は、レーザ光等を利用して、光ディスクに記録されたデータの読み取りを行う光学ドライブ装置を接続することができる。
【００３３】
光ディスクは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）等がある。
【００３４】
また、入出力インタフェース１０２は、メモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、入出力インタフェース１０２との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、メモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しを行う装置である。メモリカードは、カード型の記録媒体である。
【００３５】
ネットワークインタフェース１０４は、ネットワークＮ１とのインタフェース制御を行い、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線ＬＡＮカード等が使用できる。ネットワークインタフェース１０４で受信されたデータは、メモリ１０１やプロセッサ１００に出力される。
【００３６】
以上のようなハードウェア構成によって、飛行制御装置１０の処理機能を実現することができる。例えば、飛行制御装置１０は、プロセッサ１００がそれぞれ所定のプログラムを実行することで本発明の飛行管理・制御を行うことができる。
【００３７】
飛行制御装置１０は、例えば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、本発明の処理機能を実現する。飛行制御装置１０に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。
【００３８】
例えば、飛行制御装置１０に実行させるプログラムを補助記憶装置に格納しておくことができる。プロセッサ１００は、補助記憶装置内のプログラムの少なくとも一部を主記憶装置にロードし、プログラムを実行する。
【００３９】
また、光ディスク、メモリ装置、メモリカード等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えば、プロセッサ１００からの制御により、補助記憶装置にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ１００が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
【００４０】
なお、上記では、図４の構成を飛行制御装置１０のハードウェアとして説明したが、基地局管理サーバ３０も同様のハードウェアで構成できる。
＜機能ブロック＞
図５は機能ブロックの一例を示す図である。飛行制御装置１０は、飛行計画管理部１１、飛行制御部１２および飛行計画情報管理部１３を含む。クライアント装置２０は、飛行条件入力部２１を含む。基地局管理サーバ３０は、予約判定部３１および基地局情報管理部３２を含む。ドローン４０は、データ通信部４１、機体制御部４２およびデータ測定部４３を含む。
【００４１】
〔ステップＳ２０〕飛行条件入力部２１は、飛行制御装置１０内の飛行計画管理部１１に対して、ドローン飛行に要する飛行条件を入力する。
飛行条件の情報としては、例えば、ドローン４０の目的地、目的地までの到着時間、および基地局とドローン４０との間で所定の通信サービスの実行の有無（以下、サービスの有無と呼ぶ）等がある。なお、通信サービスとしては、例えば、ドローン４０が飛行中に撮影した映像を配信するようなサービスが該当する。
【００４２】
〔ステップＳ２１〕飛行計画管理部１１は、入力された飛行条件にもとづいて、ドローン４０の飛行ルート、飛行開始時間、飛行速度等の飛行計画を算出する。
〔ステップＳ２２〕飛行計画管理部１１は、飛行計画にもとづいて、ドローン４０の飛行ルート上のセルを選出する。そして、飛行計画管理部１１は、選出したセルをドローン４０が飛行する場合に、該セルに配置される基地局の通信帯域を使用する際の通信帯域の予約時間を算出する。
【００４３】
〔ステップＳ２３〕飛行計画管理部１１は、基地局管理サーバ３０内の予約判定部３１に対して、通信帯域の予約時間を送信する。
〔ステップＳ２４〕予約判定部３１は、受信した予約時間に、対象基地局の通信帯域が空いているか否かを、基地局情報管理部３２で管理される後述のテーブル情報を参照して判定する。
【００４４】
〔ステップＳ２５ａ〕予約判定部３１は、対象基地局の通信帯域が空いていないと判定した場合、予約未完了結果を飛行計画管理部１１へ送信する。
〔ステップＳ２５ｂ〕予約判定部３１は、対象基地局の通信帯域が空いていると判定した場合、対象基地局の通信帯域の予約を取り、予約完了結果を飛行計画管理部１１へ送信する。
【００４５】
〔ステップＳ２６ａ〕飛行計画管理部１１は、予約未完了結果を受け取ると、ステップＳ２１に戻り、飛行計画の再計算を行う。
〔ステップＳ２６ｂ〕飛行計画管理部１１は、予約完了結果を受け取ると、飛行ルートを登録し、飛行計画情報（飛行ルート、飛行開始時間、飛行速度等）を飛行制御部１２に送信する。なお、飛行計画管理部１１で算出された飛行計画は、飛行計画情報管理部１３に格納されて管理される。
【００４６】
〔ステップＳ２７〕飛行制御部１２は、決定した飛行計画情報を、飛行ルート上のセル内の基地局を介して、ドローン４０内のデータ通信部４１へ送信する。
〔ステップＳ２８〕ドローン４０内の機体制御部４２は、データ通信部４１で受信した飛行計画情報にもとづいて、機体の飛行を制御する。また、飛行ルート上のセル内の基地局を介して、データ通信部４１と飛行制御部１２との間で無線通信が行われることで、ドローン４０は、決定された飛行ルート上を広域飛行する。
【００４７】
〔ステップＳ２９〕飛行を開始したドローン４０は、データ測定部４３により一定間隔でデータ（高度データ、位置データ、映像監視データ等）を測定する。データ通信部４１は、飛行ルート上のセル内の基地局と無線通信を行って、測定したデータを飛行制御部１２に送信する。なお、データ測定は、ドローン４０が目的地に到着するまで繰り返し行われ、目的地に到着すると終了する。
【００４８】
上記の飛行計画管理部１１、飛行制御部１２および予約判定部３１は、図４に示したプロセッサ１００で実現される。また、飛行計画情報管理部１３および基地局情報管理部３２のデータ格納機能は、図４に示したメモリ１０１で実現される。また、各構成部を論理回路等によってハードウェア回路で構成することもできる。なお、図１に示した制御装置１は、飛行制御装置１０および基地局管理サーバ３０の両機能を有する。
【００４９】
図６は飛行制御装置の機能ブロックの一例を示す図である。飛行制御装置１０ａは、飛行計画管理部１１、飛行制御部１２、飛行計画情報管理部１３、予約判定部３１および基地局情報管理部３２を含む。
【００５０】
図５に示した例では、飛行制御装置１０と基地局管理サーバ３０とは分離した構成としたが、図６の例では、飛行制御装置１０ａに基地局管理サーバ３０の機能ブロックが含まれる。このように、飛行制御装置が基地局管理サーバの機能ブロックを含める構成にしてもよい。
【００５１】
図７は飛行計画情報管理部および基地局情報管理部のテーブル格納例を示す図である。飛行計画情報管理部１３は、飛行条件管理テーブル１３ａ、飛行ルート管理テーブル１３ｂ、基地局予約情報管理テーブル１３ｃおよび予約時間管理テーブル１３ｄを含む。基地局情報管理部３２は、セルデータ管理テーブル３２ａ、セル繋がり情報管理テーブル３２ｂおよびセル別通信帯域予約管理テーブル３２ｃを含む。各テーブルの詳細については後述する。
【００５２】
＜飛行管理システムの動作フローチャート＞
図８は飛行管理システムの動作フローチャートの一例を示す図である。
〔ステップＳ３１〕クライアント装置２０は、飛行制御装置１０に対して、ドローン４０の飛行条件を入力する。
【００５３】
〔ステップＳ３２〕飛行制御装置１０は、飛行計画の算出処理を行い、基地局管理サーバ３０は、通信帯域の予約判定および通信帯域の予約を行う。当該処理はステップＳ３２−１、・・・、Ｓ３２−５を含む。
【００５４】
〔ステップＳ３２−１〕飛行制御装置１０は、入力された飛行条件にもとづき、仮の飛行計画の算出を行う。
〔ステップＳ３２−２〕飛行制御装置１０は、通信帯域予約時間を算出する。
【００５５】
〔ステップＳ３２−３〕基地局管理サーバ３０は、算出された予約時間で対象基地局の通信帯域を予約可能か否か判定する。予約不可の場合はステップＳ３３へ処理が進み、予約可能の場合はステップＳ３２−４へ処理が進む。
【００５６】
〔ステップＳ３２−４〕基地局管理サーバ３０は、対象基地局の通信帯域を予約する。
〔ステップＳ３２−５〕飛行制御装置１０は、飛行計画を登録する。
〔ステップＳ３３〕飛行制御装置１０は、飛行計画の再計算を行う。ステップＳ３２−２へ処理が戻る。
【００５７】
〔ステップＳ３４〕ドローン４０は、飛行制御装置１０から算出された飛行計画にもとづく飛行制御を受けて自動飛行する。
＜ドローンの飛行条件＞
次に図８のステップＳ３１で示した、入力される飛行条件の具体例について説明する。図９は飛行条件管理テーブルの一例を示す図である。飛行計画管理部１１は、クライアント装置２０から入力された飛行条件を受信すると、飛行条件管理テーブル１３ａに登録する。
【００５８】
飛行条件管理テーブル１３ａは、項目として、目的地、到着時間およびサービスの有無（サービス情報）を有し、これらの項目に該当する飛行条件が登録される。目的地には、ドローン４０の目的地情報として、例えば、緯度、経度情報が設定される。到着時間には、ドローン４０が目的地に到着する時間が設定される。
【００５９】
サービスの有無は、ドローン４０が飛行中にサービスを行うか否かが設定される。例えば、映像配信をドローン４０に実施させる場合は“有り”、実施させない場合は“無し”と設定される。
【００６０】
＜ドローン飛行計画の算出処理＞
次に図８のステップＳ３２で示した処理について詳しく説明する。
（出発地と目的地のセルの特定）
飛行計画管理部１１は、飛行条件として入力された目的地情報にもとづいて、目的地がどの基地局のセルに属しているかを基地局管理サーバ３０内の基地局情報管理部３２に問合せる。基地局情報管理部３２では、セルデータ管理テーブルの登録内容から、目的地が属するセルを特定して、特定したセルを飛行計画管理部１１に送信する。
【００６１】
図１０はセルデータ管理テーブルの一例を示す図である。セルデータ管理テーブル３２ａは、項目として、セルＩＤ、セルの範囲およびサービスの有無を有する。
１つのセルの範囲は、位置ｒ１、・・・、ｒ４の４点を包含する範囲として定義される。位置ｒ１、・・・、ｒ４それぞれは、例えば、緯度経度の情報である。
【００６２】
図１０の例において、セルＩＤ＝Ａのセルは、（ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４）＝（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）の４点を包含し、サービス有りのセルと登録されている。また、飛行条件で入力された目的地が（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）の４点を包含する範囲内に含まれる場合、基地局情報管理部３２は、目的地はセルＩＤ＝Ａのセルに含まれることを特定する。そして、基地局情報管理部３２は、目的地のセル情報として、セルＩＤ＝Ａと、セルＩＤ＝Ａのセルを無線範囲とする基地局の座標とを飛行計画管理部１１に送信する。
【００６３】
飛行計画管理部１１は、目的地が属するセル情報を取得すると、上記と同様にして、ドローン４０の出発地におけるセル情報も基地局情報管理部３２に問合せて、出発地が属するセル情報を取得する。なお、ドローン４０の出発地は、特定のドローン離陸場所があるため飛行条件には含まれない。
【００６４】
（セルの繋がり）
飛行計画管理部１１は、出発地と目的地のセル情報を取得すると、出発地から目的地までのセルの繋がり（セル間でハンドオーバ可能な繋がり）を基地局情報管理部３２に問合せる。問合せを受けた基地局情報管理部３２は、出発地から目的地までのセルの繋がりを示すセル繋がり情報を飛行計画管理部１１へ送信する。
【００６５】
図１１はセルの繋がりの一例を示す図である。出発地がセルＩＤ＝Ａのセル（以下、セルＩＤ＝ｘのセルをセルｘとも呼ぶ）に含まれ、目的地がセルＥに含まれて、セルＡとセルＥとの間にセルＢ、Ｃ、Ｄ、Ｆが存在している。
【００６６】
なお、セルＡは、基地局ｂｓ１の無線エリアであり、セルＢは、基地局ｂｓ２の無線エリアであり、セルＣは、基地局ｂｓ３の無線エリアである。また、セルＤは、基地局ｂｓ４の無線エリアであり、セルＥは、基地局ｂｓ５の無線エリアであり、セルＦは、基地局ｂｓ６の無線エリアである。
【００６７】
セルの繋がり関係は、セルＡはセルＢに繋がり、セルＢは、セルＡ、セルＣ、セルＦに繋がり、セルＣは、セルＢ、セルＤに繋がる。また、セルＤは、セルＣ、セルＥ、セルＦに繋がり、セルＥは、セルＤに繋がり、セルＦは、セルＢ、セルＤに繋がる。
【００６８】
図１２はセル繋がり情報の管理の一例を示す図である。基地局情報管理部３２は、セル繋がり情報管理テーブル３２ｂを有し、図１１に示したセルの繋がり関係をセル繋がり情報として管理する。
【００６９】
セル繋がり情報管理テーブル３２ｂは、行および列にセルＩＤ＝Ａ、・・・、Ｆが示され、繋がりがある組合せには“○”が登録される（繋がりが無い組合せは“−”としている）。例えば、（行，列）が（Ａ，Ｂ）の場合、（Ａ，Ｂ）＝○と登録され、セルＡ、Ｂに繋がりがある（セルＡ、Ｂ間でハンドオーバ可能である）ことが示される。
【００７０】
図１３はセル繋がり情報の管理の一例を示す図である。セル間に繋がりのあるルートを有向グラフで示し、有向グラフに番号を付けて、有向グラフ番号でセルの繋がり関係を管理することもできる。
【００７１】
有向グラフｇ１は、セルＡからセルＢへ向けてのルートを示し、有向グラフｇ２は、セルＢからセルＦへ向けてのルートを示し、有向グラフｇ３は、セルＢからセルＣへ向けてのルートを示す。
【００７２】
有向グラフｇ４は、セルＦからセルＤへ向けてのルートを示し、有向グラフｇ５は、セルＣからセルＤへ向けてのルートを示し、有向グラフｇ６は、セルＤからセルＥへ向けてのルートを示す。
【００７３】
セル繋がり情報管理テーブル３２ｂ−１は、行にセルＩＤ＝Ａ、・・・、Ｆが示され、列に有向グラフｇ１、・・・、ｇ６が示され、繋がりがある組合せには“１”が登録され、繋がりが無い組合せは“０”が登録される。
【００７４】
例えば、（行，列）が（Ａ，ｇ１）の場合、（Ａ，ｇ１）＝１なので、セルＡに始点がある有向グラフｇ１が存在し、有向グラフｇ１はセルＡからセルＢへ向けて繋がりのあるルートであるので、セルＡ、Ｂに繋がりがあることが示される。
【００７５】
（仮飛行ルートの登録）
飛行計画管理部１１は、基地局情報管理部３２から送信された、出発地と目的地の間のセル繋がり情報を取得する。飛行計画管理部１１は、取得したセル繋がり情報から、セルの繋がりが１つであることを認識した場合、そのセルの繋がりを仮の飛行ルートとして設定する。
【００７６】
また、飛行計画管理部１１は、取得したセル繋がり情報から、出発地と目的地の間のセル繋がりが複数あることを認識した場合は、セル間の距離の長さをコストとする最短ルートを検出する（最短ルートの検出方法としては、例えば、ベルマンフォード法、ダイクストラ法等を用いる）。
【００７７】
なお、出発地と目的地の間にセルの繋がりがなかった場合や、最短ルートが求められなかった場合、飛行計画管理部１１は、クライアント装置２０に対して、新たな飛行条件の再入力依頼を通知する。
【００７８】
ここでは、最短ルートが検出されたとする。飛行計画管理部１１は、最短ルートにもとづいて仮の飛行ルートを生成し、飛行ルート管理テーブル１３ｂに登録する。
図１４は飛行ルート管理テーブルの一例を示す図である。飛行計画管理部１１は、セルＡ（基地局ｂｓ１）、セルＢ（基地局ｂｓ２）、セルＣ（基地局ｂｓ３）、セルＤ（基地局ｂｓ４）、セルＥ（基地局ｂｓ５）の順に飛行するルートを最短ルートとして検出したとする。
【００７９】
飛行ルート管理テーブル１３ｂは、ドローン４０が飛行するルート上のセルを順番に並べた配列として管理される。飛行ルート管理テーブル１３ｂは、項目として、セルＩＤ、座標（基地局の位置）およびサービスの有無を有する。
【００８０】
図１４に示す最短ルートにもとづく飛行ルート管理テーブル１３ｂの登録例を以下に示す。なお、セルＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅは、映像配信サービスが可能であり、セルＣは、該サービスが不可であるとする。
【００８１】
飛行ルート配列番号＝０には、出発地の座標（Ｘ１，Ｙ１）が登録される。飛行ルート配列番号＝１には、セルＩＤ＝Ａ、基地局ｂｓ１の座標＝（Ｘａ，Ｙａ）およびサービス有りと登録される。飛行ルート配列番号＝２には、セルＩＤ＝Ｂ、基地局ｂｓ２の座標＝（Ｘｂ，Ｙｂ）およびサービス有りと登録される。
【００８２】
飛行ルート配列番号＝３には、セルＩＤ＝Ｃ、基地局ｂｓ３の座標＝（Ｘｃ，Ｙｃ）およびサービス無しと登録される。飛行ルート配列番号＝４には、セルＩＤ＝Ｄ、基地局ｂｓ４の座標＝（Ｘｄ，Ｙｄ）およびサービス有りと登録される。
【００８３】
飛行ルート配列番号＝５には、セルＩＤ＝Ｅ、基地局ｂｓ５の座標＝（Ｘｅ，Ｙｅ）およびサービス有りと登録される。飛行ルート配列番号＝６には、目的地の座標（Ｘ２，Ｙ２）が登録される。
【００８４】
＜サービスの有無にもとづく基地局の選出＞
飛行計画管理部１１は、仮飛行ルートを登録すると、サービスの有無にもとづいて、基地局の選出処理を行う。この場合、飛行計画管理部１１は、クライアント装置２０から入力された飛行条件に含まれるサービス情報から、ドローン飛行に対してサービスの有無を判断する。
【００８５】
飛行条件のサービス情報にサービス無しと設定されている場合、飛行計画管理部１１は、ドローン４０の飛行速度の設定処理に遷移する。一方、飛行条件のサービス情報にサービス有りと設定されている場合、飛行計画管理部１１は、飛行ルート管理テーブル１３ｂを参照して、仮飛行ルートを形成する一連のセルにサービス無しのセルが含まれるか否かを判定する。
【００８６】
仮飛行ルートを形成する一連のセルがすべてサービス有りであり、サービス無しのセルが含まれない場合、飛行計画管理部１１は、飛行速度の設定処理に遷移する。また、仮飛行ルートを形成する一連のセルに、サービス無しのセルが含まれる場合、飛行計画管理部１１は、最短ルートの再検出を行う。この場合、飛行計画管理部１１は、サービス無しであるセルを選出不可として、最短ルートの再検出を行う際に選出されないようにする。
【００８７】
ここで、飛行条件のサービス情報がサービス有りであったとすると、図１４の例では、セルＣがサービス無しである。この場合、飛行計画管理部１１は、セルＣを選出不可とし、最短ルートの再検出を行うことになる。
【００８８】
このような基地局選出処理が飛行計画管理部１１により行われることで、効率よくサービス可能な基地局が選出され、映像配信等のサービスを行う飛行ルートを決定することができる。
【００８９】
＜基地局予約情報管理テーブルの生成＞
飛行計画管理部１１は、最短ルートを決定すると、ドローン４０の飛行速度Ｖ（初期飛行速度）を設定し、求めた最短ルートにおける目的地までの所要時間を求める。そして、飛行計画管理部１１は、基地局予約情報管理テーブルを生成する。
【００９０】
図１５は基地局予約情報管理テーブルの生成を説明するための図である。基地局予約情報管理テーブル１３ｃは、項目として、出発地からの距離（ｍ）、地点、セルＩＤ、飛行開始からの経過時間および時間情報を有する。
【００９１】
“出発地からの距離”は、飛行ルートを一定間隔で複数の区間に区切った際の出発地からの距離を表し、１区間をＳ（ｍ）とする。
“地点”は、Ｓ（ｍ）毎にドローン４０が飛行している予想地点の座標である。ドローン４０の速度をＶとしているので、飛行ルート上のＳメートル毎の地点の座標が予測できる。なお、図１５中のＸ座標の値は緯度、Ｙ座標の値は経度、Ｚ座標の値は高度である（ドローン４０は一定高度で飛行するものとして、上空どの地点もＺ１としている）。
【００９２】
“セルＩＤ”は、上記地点の座標を含むセルのＩＤである。また、“飛行開始からの経過時間”は、例えば、以下の式（１）で算出される。
（飛行開始からの経過時間）＝Ｔｈ＋（ｎ・Ｓ／Ｖ）・・・（１）
式（１）中のＴｈは、ドローン４０が一定高度に達するまでの上昇または下降に要する時間、ｎ・Ｓは出発地からの距離（ｎ＝０、１、２、・・・）、Ｖは飛行速度である。Ｔｈは、事前に測定されており既知であるとする。
【００９３】
飛行計画管理部１１は、式（１）によって、ドローン４０が飛行を開始してから目的地に到着するまでにかかる時間（基地局予約情報管理テーブル１３ｃの“飛行開始からの経過時間”の最終行に記載される時間）を計算することができる。
【００９４】
“時間情報”は、“飛行開始時刻（離陸時刻）”、“セル通過時刻”および“飛行終了時刻（着陸時刻）”を含む。“飛行開始時刻”は、ドローン４０が出発地から飛行を開始した開始時刻である。飛行計画管理部１１は、目的地までの所要時間（基地局予約情報管理テーブル１３ｃの“飛行開始からの経過時間”の最終行に記載の時間）を求めるので、飛行条件の内の到着時間から目的地までの所要時間を遡った時刻を飛行開始時刻Ｔと決定する。
【００９５】
“セル通過時刻”は、飛行開始時刻Ｔに“飛行開始からの経過時間”を加算した際の時刻である。“飛行終了時刻”は、ドローン４０が地上に降下して目的地に着陸したときの時刻である。
【００９６】
図１６は飛行ルート上に出発地からの距離を設定した例を示す図である。飛行ルートが１２個の到達点に分割された状態を示している。１区間の距離はＳである。図１７は基地局予約情報管理テーブルの登録例を示す図である。
【００９７】
図１７に示す基地局予約情報管理テーブル１３ｃは、図１６に示す飛行ルート上の“出発地からの距離”に対応する、“地点”、“セルＩＤ”、“飛行開始からの経過時間”および“時間情報”の登録例を示している。
【００９８】
＜通信帯域の予約時間＞
飛行計画管理部１１は、基地局予約情報管理テーブル１３ｃを生成した後、各セルの通信帯域の予約時間を設定する。図１８は通信帯域の予約時間の設定例を説明するための図である。出発地Ｐａがセルｃ１１に含まれ、目的地Ｐｂがセルｃ１３に含まれ、セルｃ１１、ｃ１２、１３を通過する飛行ルートであるとする。また、飛行ルートに対して、到達点Ｐ１１（Ｓ）、Ｐ１２（２Ｓ）、Ｐ１３（３Ｓ）、Ｐ１４（４Ｓ）が設定されている。なお、到達点は、セルの重複領域には設定されない。
【００９９】
セルｃ１１の通信帯域予約時間において、飛行計画管理部１１は、出発地Ｐａをドローン４０が離陸したときの飛行開始時間をセルｃ１１（第１の飛行無線区域）の通信帯域予約開始時間とする。
【０１００】
また、飛行計画管理部１１は、セルｃ１２（第２の飛行無線区域）に含まれる、最初にドローン４０が到達する到達点Ｐ１２（第１の飛行到達点）における到達時間（第１の到達時間）をセルｃ１１の通信帯域予約終了時間とする。
【０１０１】
セルｃ１２の通信帯域予約時間において、飛行計画管理部１１は、セルｃ１１に含まれる、最後にドローン４０が到達する到達点Ｐ１１（第２の飛行到達点）における到達時間（第２の到達時間）をセルｃ１２の通信帯域予約開始時間とする。
【０１０２】
また、飛行計画管理部１１は、セルｃ１３（第３の飛行無線区域）に含まれる、最初にドローン４０が到達する到達点Ｐ１４（第３の飛行到達点）における到達時間（第３の到達時間）をセルｃ１２の通信帯域予約終了時間とする。
【０１０３】
セルｃ１３の通信帯域予約時間において、飛行計画管理部１１は、セルｃ１２に含まれる、最後にドローン４０が到達する到達点Ｐ１３（第４の飛行到達点）における到達時間（第４の到達時間）をセルｃ１３の通信帯域予約開始時間とする。飛行計画管理部１１は、目的地Ｐｂに着陸したときの飛行終了時間をセルｃ１３の通信帯域予約終了時間とする。
【０１０４】
＜予約時間管理テーブルの生成＞
図１９は予約時間管理テーブルの一例を示す図である。飛行計画管理部１１は、基地局予約情報管理テーブル１３ｃを生成した後、予約時間管理テーブル１３ｄを生成する。予約時間管理テーブル１３ｄは、セルＩＤ、セル予約開始時間およびセル予約終了時間を有する。
【０１０５】
セル予約開始時間（通信帯域予約開始時間）は、あるセル内にドローン４０が飛行して入る際に、当該セルの基地局に対してドローン飛行のための帯域の予約を開始するための時間である。
【０１０６】
セル予約終了時間（通信帯域予約終了時間）は、あるセル内からドローン４０が飛行して出る際に、該セルの基地局に対してドローン飛行のための帯域の予約を終了するための時間である。
【０１０７】
以下、図１７に示した基地局予約情報管理テーブル１３ｃの登録内容にもとづいて生成される予約時間管理テーブル１３ｄの登録内容について説明する。
（セルＡの通信帯域予約時間）
ドローン４０の最初の飛行範囲は、セルＡから飛行を開始し、セルＡからセルＢへ移動する。したがって、飛行開始時刻から、セルＢの最初のセル通過時刻までセルＡの通信帯域を予約すれば、セルＡの通信帯域を確保することができる。
【０１０８】
よって、飛行計画管理部１１は、飛行開始時刻ＴをセルＡの予約開始時刻として登録し、セルＢの最初のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋２Ｓ／Ｖ）をセルＡの予約終了時刻として登録する。
【０１０９】
（セルＢの通信帯域予約時間）
ドローン４０の次の飛行範囲は、セルＡからセルＢへ移動した後、セルＢからセルＣへ移動する。したがって、セルＡの最後のセル通過時刻から、セルＣの最初のセル通過時刻までセルＢの通信帯域を予約すれば、セルＢの通信帯域を確保することができる。
【０１１０】
よって、飛行計画管理部１１は、セルＡの最後のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋Ｓ／Ｖ）をセルＢの予約開始時刻として登録し、セルＣの最初のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋５Ｓ／Ｖ）をセルＢの予約終了時刻として登録する。
【０１１１】
（セルＣの通信帯域予約時間）
ドローン４０の次の飛行範囲は、セルＢからセルＣへ移動した後、セルＣからセルＤへ移動する。したがって、セルＢの最後のセル通過時刻から、セルＤの最初のセル通過時刻までセルＣの通信帯域を予約すれば、セルＣの通信帯域を確保することができる。
【０１１２】
よって、飛行計画管理部１１は、セルＢの最後のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋４Ｓ／Ｖ）をセルＣの予約開始時刻として登録し、セルＤの最初のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋８Ｓ／Ｖ）をセルＣの予約終了時刻として登録する。
【０１１３】
（セルＤの通信帯域予約時間）
ドローン４０の次の飛行範囲は、セルＣからセルＤへ移動した後、セルＤからセルＥへ移動する。したがって、セルＣの最後のセル通過時刻から、セルＥの最初のセル通過時刻までセルＤの通信帯域を予約すれば、セルＤの通信帯域を確保することができる。
【０１１４】
よって、飛行計画管理部１１は、セルＣの最後のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋７Ｓ／Ｖ）をセルＤの予約開始時刻として登録し、セルＥの最初のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋１１Ｓ／Ｖ）をセルＤの予約終了時刻として登録する。
【０１１５】
（セルＥの通信帯域予約時間）
ドローン４０の次の飛行範囲は、セルＤからセルＥへ移動した後、セルＥ内の目的地に着陸する。したがって、セルＤの最後のセル通過時刻から、飛行終了時刻までセルＥの通信帯域を予約すれば、セルＥの通信帯域を確保することができる。
【０１１６】
よって、飛行計画管理部１１は、セルＤの最後のセル通過時刻（Ｔ＋Ｔｈ＋１０Ｓ／Ｖ）をセルＥの予約開始時刻として登録し、飛行終了時刻（Ｔ＋２Ｔｈ＋１２Ｓ／Ｖ）をセルＥの予約終了時刻として登録する。
【０１１７】
飛行計画管理部１１により、上記のようにして通信帯域の予約時間が設定される。これにより、例えば、ドローン４０があるセルを通常飛行しているときに、該セルの通信帯域の予約時間に間に合わなかったり、または予約時間を過ぎてしまったりするといった状態の発生を防ぐことができる。
【０１１８】
＜通信帯域予約可否の判定＞
飛行計画管理部１１は、セル毎の通信帯域の予約時間を求めると、基地局管理サーバ３０内の予約判定部３１へ送信する。予約判定部３１は、飛行計画管理部１１で求められた予約時間で、対象基地局に対して通信帯域が予約可能か否かについて、セル別通信帯域予約管理テーブルを参照して判定する。
【０１１９】
図２０はセル別通信帯域予約管理テーブルの一例を示す図である。セル別通信帯域予約管理テーブル３２ｃは、セル毎に通信帯域予約テーブル３２ｃ−１、３２ｃ−２、・・・を含む。図２０の例では、通信帯域予約テーブル３２ｃ−１はセルＡ用、通信帯域予約テーブル３２ｃ−２はセルＢ用としている。
【０１２０】
また、各通信帯域予約テーブルは、項目として、予約開始時間および予約終了時間を含み、通信帯域を予約可能な時間帯が予約開始時間および予約終了時間で登録されている。予約判定部３１は、飛行計画管理部１１で求められた、あるセルの通信帯域の予約時間を受信すると、当該セルの通信帯域予約テーブルを参照し、受信した予約時間で当該セルの通信帯域が予約可能か判定する。
【０１２１】
また、通信帯域予約テーブルの予約時間は、セル毎に予約台数の上限値（許容値）が決められており、予約台数が上限値に達した場合は、通信帯域の予約ができないこととする。
【０１２２】
予約判定部３１による通信帯域予約の判定処理において、予約台数が上限値に達すると判断された場合、飛行計画管理部１１は、現状の飛行ルート（仮飛行ルート）での飛行は不可とする。また、予約判定部３１によって予約台数が上限値未満と判断された場合、飛行計画管理部１１は、現状の飛行ルートでの飛行は可能とみなす。
【０１２３】
＜飛行計画算出のフローチャート＞
図２１、図２２は飛行計画算出の動作を示すフローチャートである。
〔ステップＳ４０〕飛行計画管理部１１にクライアント装置２０から飛行条件が入力される。
【０１２４】
〔ステップＳ４１〕飛行計画管理部１１は、飛行開始時間の変更回数をＮとし、Ｎ＝０を設定する。
〔ステップＳ４２〕飛行計画管理部１１は、飛行速度の変更回数をＭとし、Ｍ＝０を設定する。
【０１２５】
〔ステップＳ４３〕飛行計画管理部１１は、飛行ルートの計算回数をＬとし、Ｌ＝１を設定する。
〔ステップＳ４４〕飛行計画管理部１１は、出発地のセルおよび目的地のセルを特定する。
【０１２６】
〔ステップＳ４５〕飛行計画管理部１１は、出発地のセルから目的地のセルまでのセルの繋がりを認識する。
〔ステップＳ４６〕飛行計画管理部１１は、仮飛行ルートを計算する。
【０１２７】
〔ステップＳ４７〕飛行計画管理部１１は、算出された仮飛行ルートでの飛行が可能か否かを判定する。仮飛行ルートでの飛行が不可能の場合はステップＳ４８へ処理が進み、仮飛行ルートでの飛行が可能の場合はステップＳ４９へ処理が進む。
【０１２８】
〔ステップＳ４８〕飛行計画管理部１１は、クライアント装置２０に向けて飛行条件の再入力依頼を行う。
〔ステップＳ４９〕飛行計画管理部１１は、仮飛行ルートを登録する。
【０１２９】
〔ステップＳ５０〕飛行計画管理部１１は、飛行条件のサービス情報にサービス有りが含まれるか否かを判定する。サービス有りがサービス情報に含まれる場合はステップＳ５１へ処理が進み、サービス有りがサービス情報に含まれない場合はステップＳ５３へ処理が進む。
【０１３０】
〔ステップＳ５１〕飛行計画管理部１１は、仮飛行ルート上のセルでサービスを提供できないセルがあるか否かを判定する。サービスを提供できないセルがある場合はステップＳ５２へ処理が進み、サービスを提供できないセルがない場合はステップＳ５３へ処理が進む。
【０１３１】
〔ステップＳ５２〕飛行計画管理部１１は、サービスを提供できないセルに選出不可フラグを設定する。ステップＳ４６へ処理が戻る。
〔ステップＳ５３〕飛行計画管理部１１は、飛行速度を設定する。
【０１３２】
〔ステップＳ５４〕飛行計画管理部１１は、目的地までの所要時間を計算する。
〔ステップＳ５５〕飛行計画管理部１１は、飛行開始時間を設定する。
〔ステップＳ５６〕飛行計画管理部１１は、通信帯域予約時間を設定する。
【０１３３】
〔ステップＳ５７〕飛行計画管理部１１は、通信帯域予約時間で予約できるか否かの判定を予約判定部３１に要求する。予約可能な場合はステップＳ５８へ処理が進み、予約不可の場合はステップＳ５９へ処理が進む。
【０１３４】
〔ステップＳ５８〕飛行計画管理部１１は、飛行計画（飛行ルート、飛行速度、飛行開始時間）を設定して、ドローン４０の飛行制御を行う。
〔ステップＳ５９〕飛行計画管理部１１は、飛行計画の再計算を行う（図２３で後述）。
【０１３５】
＜飛行計画の再計算＞
次に図８のステップＳ３３で示した処理について説明する。飛行計画管理部１１は、セルの通信帯域が予約できなかった場合、飛行計画の再計算を行う。飛行計画管理部１１は、飛行計画の再計算を行う場合、飛行開始時間、飛行速度および飛行ルートの少なくとも１つについての変更を行う。
【０１３６】
図２３は飛行計画の再計算動作を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートは、飛行開始時間、飛行速度、飛行ルートの順に変更する場合を示しているが、変更の順番は任意としてよい。
【０１３７】
〔ステップＳ６１〕飛行開始時間の変更回数をＮとする。飛行計画管理部１１は、Ｎ≧３であるか否かを判定する。Ｎ＜３の場合はステップＳ６２−１へ処理が進み、Ｎ≧３の場合はステップＳ６３へ処理が進む。
【０１３８】
〔ステップＳ６２−１〕飛行計画管理部１１は、飛行開始時間を時間（Ｔａ）変更する。
〔ステップＳ６２−２〕飛行計画管理部１１は、Ｎをインクリメントする（Ｎ＝Ｎ＋１）。そして、図２２のステップＳ５６の通信帯域予約時間の設定処理へ進む。
【０１３９】
〔ステップＳ６３〕飛行計画管理部１１は、Ｎ＝０を設定する（飛行速度の再計算に移行）。
〔ステップＳ６４〕飛行速度の変更回数をＭとする。飛行計画管理部１１は、Ｍ≧３であるか否かを判定する。Ｍ＜３の場合はステップＳ６５−１へ処理が進み、Ｍ≧３の場合はステップＳ６６へ処理が進む。
【０１４０】
〔ステップＳ６５−１〕飛行計画管理部１１は、飛行速度を速度（Ｖａ）変更する。
〔ステップＳ６５−２〕飛行計画管理部１１は、Ｍをインクリメントする（Ｍ＝Ｍ＋１）。そして、図２２のステップＳ５４の目的地までの所要時間の計算処理へ処理が進む。
【０１４１】
〔ステップＳ６６〕飛行計画管理部１１は、Ｍ＝０を設定する（飛行ルートの再計算に移行）。
〔ステップＳ６７〕飛行ルート計算回数をＬとする。飛行計画管理部１１は、Ｌ≧３であるか否かを判定する。Ｌ＜３の場合はステップＳ６８へ処理が進み、Ｌ≧３の場合は図２１のステップＳ４８の飛行条件再入力依頼の処理へ進む。
【０１４２】
〔ステップＳ６８〕飛行計画管理部１１は、Ｌをインクリメントする（Ｌ＝Ｌ＋１）。そして、図２１のステップＳ４６の仮飛行ルートの計算処理へ進む。
＜ドローン自動飛行制御＞
図２４はドローンの自動飛行制御の動作を示すフローチャートである。
【０１４３】
〔ステップＳ７１〕飛行制御部１２は、飛行開始時間になると、飛行計画（飛行開始時間、飛行速度、飛行ルート情報）をドローン４０に送信する。
〔ステップＳ７２〕ドローン４０が飛行を開始する。
【０１４４】
〔ステップＳ７３〕データ測定部４３は、ドローン４０の飛行中の位置情報および速度情報を測定し取得する。
〔ステップＳ７４〕データ測定部４３は、データ通信部４１を介して、位置情報および速度情報を所定の時間間隔で飛行制御部１２に送信する。
【０１４５】
〔ステップＳ７５〕機体制御部４２は、目的地に到着したか否かを判定する。目的地に到着した場合はステップＳ７６へ処理が進み、到着していない場合はステップＳ７３の処理へ戻る。
【０１４６】
〔ステップＳ７６〕データ通信部４１は、目的地に到着した旨を示すメッセージを飛行制御部１２に送信する。
〔ステップＳ７７〕飛行制御部１２は、ドローン４０の飛行制御を停止する。
【０１４７】
以上説明したように、本発明によれば、ドローンの広域飛行において、基地局の通信帯域リソースを精度よく予約するので、ドローン飛行用の通信帯域を確保でき、安全にドローンの飛行を実施することが可能になる。また、ドローンの広域飛行の自動制御が可能になり、予定された時間にドローンを飛行させることが可能になる。
【０１４８】
上記で説明した本発明の制御装置１、飛行制御装置１０、１０ａおよび基地局管理サーバ３０の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。この場合、制御装置１、飛行制御装置１０、１０ａおよび基地局管理サーバ３０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
【０１４９】
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。
【０１５０】
磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等がある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ等がある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto Optical disk）等がある。
【０１５１】
プログラムを流通させる場合、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１５２】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。
【０１５３】
また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ等の電子回路で実現することもできる。
【０１５４】
以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。さらに、前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１  制御装置
１ａ  制御部
１ｂ  記憶部
２０  クライアント装置
４  飛行体
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６  無線区域
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５  飛行無線区域
ｂｓ１、ｂｓ２、ｂｓ３、ｂｓ４、ｂｓ５  無線基地局
Ｐ１  出発地
Ｐ２  目的地
【図１】
2019021975.tif 000003
【図２】
2019021975.tif 000004
【図３】
2019021975.tif 000005
【図４】
2019021975.tif 000006
【図５】
2019021975.tif 000007
【図６】
2019021975.tif 000008
【図７】
2019021975.tif 000009
【図８】
2019021975.tif 000010
【図９】
2019021975.tif 000011
【図１０】
2019021975.tif 000012
【図１１】
2019021975.tif 000013
【図１２】
2019021975.tif 000014
【図１３】
2019021975.tif 000015
【図１４】
2019021975.tif 000016
【図１５】
2019021975.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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