(57)【要約】      （修正有）【課題】手軽な操作で無人航空機の飛行を制御すること。【解決手段】本発明は、タッチディスプレイを備えるユーザ端末１を利用して飛行体２の制御を行う飛行制御プログラムである。プログラムは、ユーザ端末を操作アイコンと当該操作アイコンに関連付けられた制御とを格納する記憶部、タッチディスプレイに操作アイコンを表示する表示部、タッチディスプレイを介して、操作アイコンの組み合わせ操作を受け付ける入力部、組み合わせ操作に対応する制御の組み合わせに基づいて制御信号を生成する生成部、制御信号を飛行体に送信する送信部として機能させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチディスプレイを備えるユーザ端末を利用して飛行体の制御を行う飛行制御プログラムであって、
前記ユーザ端末を
操作アイコンと当該操作アイコンに関連付けられた制御とを格納する記憶部、
前記タッチディスプレイに前記操作アイコンを表示する表示部、
前記タッチディスプレイを介して、前記操作アイコンの組み合わせ操作を受け付ける入力部、
前記組み合わせ操作に対応する前記制御の組み合わせに基づいて制御信号を生成する生成部、
前記制御信号を前記飛行体に送信する送信部
として機能させる、
飛行制御プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の飛行制御プログラムであって、
前記表示部は、前記タッチディスプレイ内に第１領域および第２領域を表示するとともに、前記第１領域に前記操作アイコンを表示し、前記第２領域に前記組み合わせ操作によって組み合わせた前記操作アイコンを表示する、
飛行制御プログラム。
【請求項３】
請求項２に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記組み合わせ操作は、前記第１領域に表示されている複数の前記操作アイコンを前記第２領域に移動して、所定の方向に連結させ伸長させる操作である、
飛行制御プログラム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記生成部は、前記操作アイコンの組み合わせ順に基づいて前記制御信号を生成する、飛行制御プログラム。
【請求項５】
請求項４に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記組み合わせ操作は、前記操作アイコンを所定の方向に
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の飛行制御プログラムであって、
前記記憶部は、前記操作アイコンに関連付けられた制御を実行する時間パラメータを更に格納しており、
前記入力部は、更に、前記時間パラメータの指定を受け付ける、
飛行制御プログラム。
【請求項７】
タッチディスプレイを備えるユーザ端末と飛行体とを利用して飛行体の制御を行う飛行制御システムであって、
前記ユーザ端末は、
操作アイコンと当該操作アイコンに関連付けられた制御とを格納し、
前記タッチディスプレイに前記操作アイコンを表示して、前記タッチディスプレイを介して、前記操作アイコンの組み合わせ操作を受け付け、
前記組み合わせ操作に対応する前記制御の組み合わせに基づいて制御信号を生成し、
前記制御信号を前記飛行体に送信し、
前記飛行体は、受信した前記制御信号に基づいて飛行する、
飛行体の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な用途に利用されるドローン（Ｄｒｏｎｅ）や無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの飛行体（以下、単に「飛行体」と総称する）を利用した様々なサービスが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような飛行体を操作は、上昇・下降、前進・後退、右旋回・左旋回、右移動・左移動という４つの操作を同時に行わなければならならず。操作をするには、一定の技能・経験が必要となる。
【０００５】
一方、煩雑な操縦を行わず、組み込みのプログラム等によって、自律制御する技術も提案されているがプログラムの知識が必要となる。
【０００６】
本発明は、手軽な操作で無人航空機の飛行を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の実施形態は、飛行体の制御方法であって、少なくとも２以上の位置情報によって定義された境界線に関する境界線情報を取得し、飛行体の現在位置に基づいて、飛行体から所定距離だけ離れた位置に仮想的な判定標準を設定し、判定標準が境界線と接触した場合に、所定の制御を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無人航空機の飛行に関連する安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態によるユーザ端末の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による飛行体の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態による飛行制御システムの概念図である。
【図４】本発明によるユーザ端末の画面表示例である。
【図５】図４の操作アイコンに従った飛行体の移動を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態によるユーザ端末と飛行体との情報のやり取りを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態によるユーザ端末と飛行体との情報のやり取りを示す他の図である。
【図８】本発明の実施の形態による制御コードの例である。
【図９】本発明による操作アイコンの連結例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以下のような構成を備える。
［項目１］
タッチディスプレイを備えるユーザ端末を利用して飛行体の制御を行う飛行制御プログラムであって、
前記ユーザ端末を
操作アイコンと当該操作アイコンに関連付けられた制御とを格納する記憶部、
前記タッチディスプレイに前記操作アイコンを表示する表示部、
前記タッチディスプレイを介して、前記操作アイコンの組み合わせ操作を受け付ける入力部、
前記組み合わせ操作に対応する前記制御の組み合わせに基づいて制御信号を生成する生成部、
前記制御信号を前記飛行体に送信する送信部
として機能させる、
飛行制御プログラム。
［項目２］
請求項１に記載の飛行制御プログラムであって、
前記表示部は、前記タッチディスプレイ内に第１領域および第２領域を表示するとともに、前記第１領域に前記操作アイコンを表示し、前記第２領域に前記組み合わせ操作によって組み合わせた前記操作アイコンを表示する、
飛行制御プログラム。
［項目３］
請求項２に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記組み合わせ操作は、前記第１領域に表示されている複数の前記操作アイコンを前記第２領域に移動して、所定の方向に連結させ伸長させる操作である、
飛行制御プログラム。
［項目４］
請求項２又は請求項３に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記生成部は、前記操作アイコンの組み合わせ順に基づいて前記制御信号を生成する、飛行制御プログラム。
［項目５］
請求項４に記載の飛行体制御プログラムであって、
前記組み合わせ操作は、前記操作アイコンを所定の方向に
［項目６］
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の飛行制御プログラムであって、
前記記憶部は、前記操作アイコンに関連付けられた制御を実行する時間パラメータを更に格納しており、
前記入力部は、更に、前記時間パラメータの指定を受け付ける、
飛行制御プログラム。
［項目７］
タッチディスプレイを備えるユーザ端末と飛行体とを利用して飛行体の制御を行う飛行制御システムであって、
前記ユーザ端末は、
操作アイコンと当該操作アイコンに関連付けられた制御とを格納し、
前記タッチディスプレイに前記操作アイコンを表示して、前記タッチディスプレイを介して、前記操作アイコンの組み合わせ操作を受け付け、
前記組み合わせ操作に対応する前記制御の組み合わせに基づいて制御信号を生成し、
前記制御信号を前記飛行体に送信し、
前記飛行体は、受信した前記制御信号に基づいて飛行する、
飛行体の制御システム。
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態による飛行体の制御プログラムによって実現される飛行体の制御システム（以下、単に「システム」という」）について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
＜ユーザ端末のハードウェア構成＞
図１は、本発明による第１の実施の形態によるユーザ端末の機能ブロック図である。ユーザ端末は、飛行体の制御を行う情報処理装置であり、例えばタブレット端末、パーソナルコンピュータ端末、スマートフォンなどが好適である。なお、一部の機能をクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
【００１３】
図示されるように、ユーザ端末は、プロセッサ１０、メモリ１１、ストレージ１２、送受信部１３、および入出力部１４を少なくとも備え、これらはバス１５を通じて相互に電気的に接続される。
【００１４】
送受信部１３は、ユーザ端末をネットワークに接続し、飛行体との通信を行う。入出力部タッチディスプレイである。バス１５は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号および各種制御信号を伝達する。
【００１５】
プロセッサ１０は、ユーザ端末の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、およびアプリケーションの実行に必要な処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ１０はＣＰＵおよび／またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等であり、ストレージ１２に格納されメモリ１１に展開された飛行制御プログラム等を実行することによって、必要な各情報処理を実施する。
【００１６】
メモリ１１は、ＲＡＭなどの揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやＨＤＤ等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ１１はプロセッサ１０のワークエリア等として使用され、また、装置１の起動時に実行されるＢＩＯＳ、および各種設定情報等が格納される。ストレージ１２には、飛行制御システムに使用されるプログラム等が格納される。
【００１７】
＜飛行体のハードウェア構成＞
続いて、図２に示される飛行体の機能ブロック図を参照して、飛行体のハードウェア構成を説明する。
なお、以下の機能ブロック図は説明を簡単にするために、単一のデバイス（飛行体）に格納された概念として記載しているが、、例えば、その一部機能を外部デバイスに発揮させたり、クラウドコンピューティング技術を利用することによって論理的に構成されていてもよい。
【００１８】
フライトコントローラは、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ））などの１つ以上のプロセッサを有することができる。
【００１９】
フライトコントローラは、メモリを有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリは、１つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および／またはプログラム命令を記憶している。
【００２０】
メモリは、例えば、ＳＤカードやランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラは飛行体にジンバルを介して設置される。
【００２１】
フライトコントローラは、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、６自由度（並進運動ｘ、ｙ及びｚ、並びに回転運動θｘ、θｙ及びθｚ）を有する飛行体の空間的配置、速度、および／または加速度を調整するために、ＥＳＣを経由して飛行体の推進機構（モータ等）を制御する。モータによりプロペラが回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの１つ以上を制御することができる。
【００２２】
フライトコントローラは、１つ以上の外部のデバイス（例えば、送受信機（プロポ）、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器）からのデータを送信および／または受け取るように構成された送受信部と通信可能である。送受信機は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。
【００２３】
例えば、送受信部は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの１つ以上を利用することができる。
【００２４】
送受信部は、センサ類で取得したデータ、フライトコントローラが生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの１つ以上を送信および／または受け取ることができる。
【００２５】
本実施の形態によるセンサ類は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、ライダー）、またはビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含み得る。
【００２６】
＜システムの概要＞
次に図３乃至図５を参照して、本システムの処理について説明する。図３に示されるように、本実施の形態によるシステムは、タブレット端末（ユーザ端末）１によって、ドローン（飛行体）２の飛行を制御するためのものである。
【００２７】
図４に示されるように、本実施の形態においては、ユーザ端末のタッチディスプレイ１００内を２つの領域１０１、１０２に区分けする。図の左側の領域が領域１０１であり、右側の領域が領域１０２である。領域１０１には、使用可能な操作アイコン１１０が並べられている。ユーザは、領域１０１に表示されている操作アイコン１１０をドラッグ・アンド・ドロップ操作によって、領域２に並べる。この際、操作アイコンは所定の方向Ｐに連なるように連結されて配置・表示されている。なお、連結されている操作アイコン１１０同士の間に他の操作アイコンを挿入することとしてもよい。
【００２８】
操作アイコンは、飛行体の動作（飛行）に関するものであり、例えば、「Ｓｔａｒｔ」コマンドは起動の制御に関するものであり、「Ｆｌｙ」コマンドは垂直上昇に関するものである。「Ｕｐ」は垂直に上昇するコマンドであり、Ｄｏｗｎは垂直に下降するコマンドであり、「Ｆｏｒｗａｒｄ」は前進に対応し、「Ｔｕｒｎ  Ｒ」は右旋回、「Ｔｕｒｎ  Ｌ」は左旋回であり、「Ｅｎｄ」は飛行体の電源シャットダウンである。
【００２９】
なお、「Ｕｐ」コマンドや「Ｄｏｗｎ」コマンドや「Ｆｏｒｗａｒｄ」コマンドはその動作の継続時間に関する情報を含んでおり、ユーザからの入力を受け付ける。また、ＴｕｒｎＲ又はＴｕｒｎＬについては、旋回の「角度」わ指定することとしてもよい。
【００３０】
図示されている領域１０２には、「Ｓｔａｒｔ」「Ｆｌｙ」「Ｆｏｒｗａｒｄ」「Ｔｕｒｎ  Ｒ」「Ｆｏｒｗａｒｄ」「Ｄｏｗｎ」「Ｅｎｄ」がこの順に連結している。コマンドは、上から所定方向Ｐの方に向けて処理がなされる。即ち、「Ｓｔａｒｔ」コマンドによって飛行体は起動する。「Ｆｌｙ」コマンドによって飛行体は所定の高さまで垂直に上昇する。その後「Ｆｏｒｗａｒｄ」コマンドが３秒間指定されているため、飛行体は３秒間前進する。そして、「Ｔｕｒｎ  Ｒ」によって右方向に旋回する。「Ｆｏｒｗａｒｄ」コマンドが２秒指定されているため、飛行体は２秒間前進する。そして、「Ｄｏｗｎ」コマンドが４秒指定されていることにより、飛行体は４秒間垂直に下降する。「Ｅｎｄ」コマンドは飛行体の電源をＯＦＦにする。
【００３１】
以上説明したコマンドの組み合わせに基づく飛行体の移動経路を図５に示す。飛行体が、初期位置としてＰの地点に待機している。「Ｓｔａｒｔ」コマンドによって起動した飛行体は、「Ｆｌｙ」コマンドによってＡ地点まで上昇する。「Ｆｏｒｗａｒｄ」コマンドが３秒間指定されてＢ地点に移動する。そして「Ｔｕｒｎ  Ｒ」コマンドによって向きを変えて「Ｆｏｒｗａｒｄ」コマンドが２秒間指定されＣの地点に移動する。最後に垂直に下降してＤの地点に下降し、「Ｅｎｄ」コマンドによって電源が落ちる。
【００３２】
図６に示されるように、ユーザ端末は、図４に示されるような操作アイコンの列に基づいて制御信号を生成する。具体的には、操作アイコン一つ一つから制御信号を生成し、都度飛行体に送信することとしている。通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録表彰）を採用できるがこれに限らない飛行体は受信した都度対応する飛行生成された制御信号は、飛行体に送信される。飛行体は制御信号を受信すると、それに対応する飛行制御を行う。
【００３３】
なお、図７に示されるように、操作アイコンの列全体で制御信号を一括生成し、それをまとめて制御信号として送信することとしてもよい。飛行体は制御信号を受信すると対応する一連の飛行制御をまとめて行う。
【００３４】
図８は、本実施の形態による操作コマンドの一例である。制御時間については、「秒」「角度」まで指定することが可能である。
【００３５】
上述した実施の形態においては、操作アイコンの列は１列であったが、図９に示されるように、一部２列にすることとしてもよい。図されている例では、「Ｆｏｒｗａｒｄ」と「Ｔｕｒｎ」とが隣接して配置されている。これは、前進しながら右旋回を表している。
【００３６】
本発明の飛行体は、調査、測量、観察等における産業用の飛行体としての利用が期待できる。また、本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明を通じて、これらの飛行体及び飛行体の飛行に関連する安全性の向上に寄与することができる。
【００３７】
上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１        ユーザ端末（タブレット端末）
２        飛行体（ドローン）
１００        タッチディスプレイ
１０１、１０２        領域
１１０        操作アイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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