(57)【要約】      （修正有）【課題】無人航空機が目標地点に正確に着陸できるように誘導する。【解決手段】離発着装置２００は、飛行中の無人航空機の位置を測定する位置測定部２０１と、位置測定部２０１が測定した無人航空機の位置に基づいて、無人航空機を着陸の目標地点まで誘導する着陸誘導部２０２と、１つ以上のライトを備えた誘導灯２０３と、を備え、着陸誘導部２０２は、誘導灯２０３が備えた１つ以上のライトの発光によって、無人航空機を着陸の目標地点まで誘導するための指示を提示する。【選択図】図６
2019031164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行中の無人航空機の位置を測定する位置測定手段と、
前記位置測定手段が測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導する着陸誘導手段と、
１つ以上のライトを備えた誘導灯と、
を備え、
前記着陸誘導手段は、前記誘導灯が備えた前記１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することを特徴とする離発着装置。
【請求項２】
前記無人航空機の着陸ルートを決定する着陸ルート決定手段をさらに備え、
前記着陸誘導手段は、前記着陸ルート決定手段が決定した前記着陸ルートにしたがって、前記無人航空機を誘導する
ことを特徴とする請求項１に記載の離発着装置。
【請求項３】
前記着陸の目標地点の周辺の地形を検知する地形検知手段をさらに備え、
前記着陸ルート決定手段は、前記地形検知手段が検知した地形に基づいて、前記着陸ルートを決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の離発着装置。
【請求項４】
前記着陸の目標地点の周辺にある障害物を検知する障害物検知手段をさらに備え、
前記着陸ルート決定手段は、前記障害物検知手段が検知した障害物を回避するように、前記着陸ルートを決定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の離発着装置。
【請求項５】
前記地形検知手段は、
前記無人航空機が撮影した画像または映像を取得して、該画像または映像から、前記着陸の目標地点の周辺の地形を検知する
ことを特徴とする請求項３に記載の離発着装置。
【請求項６】
前記障害物検知手段は、
前記無人航空機が撮影した画像または映像を取得して、該画像または映像から、前記着陸の目標地点の周辺にある障害物を検知する
ことを特徴とする請求項４に記載の離発着装置。
【請求項７】
前記着陸の目標地点を含む離発着面を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の離発着装置。
【請求項８】
持ち運びまたは移動が可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の離発着装置。
【請求項９】
飛行中の無人航空機の位置を測定し、
測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導し、
前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示する
ことを含むことを特徴とする離発着装置の制御方法。
【請求項１０】
飛行中の無人航空機の位置を測定することと、
測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導することと、
をコンピュータに実行させ、
前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示すること
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離発着装置、離発着装置の制御方法、およびプログラムに関し、例えば、無人航空機の離発着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業形態のイノベーションにより、小型の無人航空機（ＵＡＶ；Unmanned Aerial Vehicle）（例えば、マルチコプター式の無人航空機；いわゆるドローン）の使われ方が大きく変わろうとしている。例えば、ドローン運送などの産業形態が登場する可能性がある。これにより、ドローンの運用数が飛躍的に増大することが予想される。
【０００３】
将来的に、ドローンは、人口密集地域を飛行するようになるかもしれない。また、ドローンと有人航空機とが、混合して飛行するようになるかもしれない。
【０００４】
関連する技術では、ユーザが無人航空機を遠隔操縦することによって、無人航空機を着陸の目標地点（離発着場あるいは離発着装置）まで誘導する。
【０００５】
特許文献１には、無人航空機の着陸時に、目標地点への着陸の難易度の情報をユーザに提供する管理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２３４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかながら、目標地点の近傍の状況（例えば、人の混雑度、障害物の有無）や環境（例えば、気象条件、明るさ）に応じて、ユーザが無人航空機を着陸の目標地点まで目視で誘導することの難易度は変化する。例えば、風が強い場合、無人航空機の揺動が大きくなるので、ユーザが無人航空機を着陸の目標地点まで正確に誘導することは困難になる。
【０００８】
本発明の目的は、無人航空機が目標地点に正確に着陸できるように誘導する離発着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一様態に係わる離発着装置は、飛行中の無人航空機の位置を測定する位置測定手段と、前記位置測定手段が測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導する着陸誘導手段と、１つ以上のライトを備えた誘導灯と、を備え、前記着陸誘導手段は、前記誘導灯が備えた前記１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示する。
【００１０】
本発明の一様態に係わる離発着装置の制御方法は、飛行中の無人航空機の位置を測定し、測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導し、前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一様態に係わるプログラムは、飛行中の無人航空機の位置を測定することと、測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導することと、コンピュータに実行させ、前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、無人航空機が目標地点に正確に着陸できるように誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１〜５に係わる離発着装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１〜５に係わる離発着装置の斜視図である。
【図３】（ａ）は、実施形態１〜５に係わる離発着装置が決定する無人航空機の飛行可能領域および飛行不可能領域の一例を示す図であり、（ｂ）は、離発着装置の上空の飛行可能領域である垂直離発着領域を示す図である。
【図４】実施形態１〜５に係わるドローンの構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態１〜５に係わる離発着装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図６】実施形態６に係わる離発着装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態７に係わるコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（離発着装置１００の構成）
図１は、本実施形態１に係わる離発着装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、離発着装置１００は、撮像部２（撮像手段）、気象情報取得部３、危険度判定部４、着陸ルート決定部５（着陸ルート決定手段）、地形検知部６（地形検知手段）、障害物検知部７（障害物検知手段）、着陸誘導部８（着陸誘導手段）、着陸ルート指示部９、位置測定部１０（位置測定手段）、誘導灯１１、および充電部１２を備えている。
【００１５】
図１に示すように、制御部９０は、危険度判定部４、着陸ルート決定部５、地形検知部６、障害物検知部７、着陸誘導部８、および着陸ルート指示部９を含む。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Device）およびメモリを備える。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを実行することによって、上記の各部として機能する。あるいは、制御部９０の各部は、電子回路等を用いて、ハードウェア要素として実現されてもよい。
【００１６】
離発着装置１００は、持ち運び可能であってもよい。例えば、離発着装置１００は、自動車によって搬送されてもよい。
【００１７】
（離発着装置１００の外観）
図の２（ａ）（ｂ）は、本実施形態１に係わる離発着装置１００の斜視図である。離発着装置１００は、２つの形態になることができる。図２の（ａ）は、第１の形態である離発着装置１００を示す。図２の（ｂ）は、第２の形態である離発着装置１００を示す。
【００１８】
離発着装置１００は、持ち運びされるとき、または倉庫等に収容されるとき、図２の（ａ）に示す第１の形態になる。一方、離発着装置１００は、無人航空機（本実施形態ではドローン２５）の着陸を受け入れるとき、図２の（ｂ）に示す第２の形態になる。
【００１９】
離発着装置１００は、図２の（ａ）に示す第１の形態と、図２の（ｂ）に示す第２の形態との間で、変形可能である。離発着装置１００の変形方法の一例を以下で説明する。
【００２０】
離発着装置１００が第２の形態から第１の形態に変形する場合、離発着装置１００の部位１００ｂが縮小するとともに、離発着装置１００の上面１００ａは、傘のように、下方向に折りたたまれる。次に、折りたたまれた上面１００ａ上で露出している位置測定部１０、誘導灯１１、および充電部１２を覆うように、図２の（ａ）に示すカバー１００ｄが離発着装置１００に被される。これにより、離発着装置１００の変形は完了する。
【００２１】
離発着装置１００が第１の形態から第２の形態に変形する場合、上述した変形方法の各ステップが逆順に進む。
【００２２】
図２の（ａ）に示すように、離発着装置１００が第１の形態であるとき、離発着装置１００の位置測定部１０、誘導灯１１、および充電部１２は、離発着装置１００のケース１００ｄの内部に収容されているので、露出しない。これにより、離発着装置１００が移動している間、または、倉庫に収容されている間、位置測定部１０、誘導灯１１、および充電部１２が損傷または汚損することを防止することができる。
【００２３】
一方、図２の（ｂ）に示すように、離発着装置１００が第２の形態であるとき、離発着装置１００の上面（ドローン２５が着陸する面）に、位置測定部１０、誘導灯１１、および充電部１２が現れる。また、離発着装置１００の側面（台座構造の“脚”部分１００ｂ）に、撮像部２および気象情報取得部３が現れる。これにより、これらの部位は、後述するように機能することができる。
【００２４】
制御部９０は、例えば、台座構造の底部１００ｃの内部に収納されていてよい。
【００２５】
離発着装置１００は、屋外（例えば、コンビニエンスストアの屋根、電燈、防災無線塔、公園内建物、消防署、または警察署等）に設置されてよい。
【００２６】
（エリア管理装置１）
エリア管理装置１は、予め定められている管理地域（region）内において、無人航空機（ドローン２５を含む）の運行を管理する。
【００２７】
エリア管理装置１は、汎用の通信手段（例えば、携帯電話網）を用いて、ドローン２５から、航空機情報（例えば、ドローン２５の機種、諸元、性能、ステータス等の情報）を取得する。ドローン２５のステータスとは、例えば、バッテリ残量、発生中のエラー、またはモータの異常である。
【００２８】
また、エリア管理装置１は、ドローン２５の飛行ルートを決定する。そして、エリア管理装置１は、ドローン２５が着陸する予定の離発着装置１００（つまりドローン２５の到着地にある離発着装置１００）の危険度判定部４に対して、ドローン２５から取得した航空機情報を送信する。
【００２９】
管理地域内には、１つまたは複数の離発着装置１００が配置されていてよい。エリア管理装置１は、管理地域内の各離発着装置１００から、定期的または不定期的に、各離発着装置１００の位置情報を取得してもよい。
【００３０】
（撮像部２）
撮像部２は、離発着装置１００の周囲および上空を撮影する。撮像部２は、複数のカメラまたは撮像素子を備えていてよい。撮像部２は、撮影した画像（静止画）または映像（動画）を、危険度判定部４に送信する。
【００３１】
図２の（ｂ）では、撮像部２は、離発着装置１００が着陸する台座構造の“脚”部分１００ｂ（離発着装置１００の上面１００ａを支持する部分）に配置されている。しかしながら、撮像部２は、離発着装置１００の他の部位、例えば、離発着装置１００の上面１００ａにも、配置されていてよい。
【００３２】
（気象情報取得部３）
気象情報取得部３は、離発着装置１００の周辺の気象情報を取得する。例えば、気象情報取得部３は、離発着装置１００の周辺の風向き、雨量、気温、および／または気圧を測定し、測定結果を気象情報として取得する。あるいは、気象情報取得部３は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信機能によって、離発着装置１００の位置を特定し、気象情報を提供するネットワークサーバから、離発着装置１００が位置する地域の気象情報を取得してもよい。
【００３３】
また、気象情報取得部３は、他の離発着装置１００の気象情報取得部３との間で、気象情報を共有してもよい。気象情報取得部３は、無線通信によって、他の離発着装置１００の気象情報取得部３との間で、気象情報を送受信してもよい。これにより、気象情報取得部３は、より広域の気象情報を取得することができる。
【００３４】
図２の（ｂ）に示すように、気象情報取得部３は風向計を備えている。風向計は、離発着装置１００が着陸する台座構造の“脚”部分１００ｂに配置されている。図示しないが、気象情報取得部３は、雨量計、温度計、および／または気圧計をさらに備えていてもよい。
【００３５】
気象情報取得部３は、気象の測定結果または取得した気象情報を、危険度判定部４に送信する。
【００３６】
（危険度判定部４）
危険度判定部４は、エリア管理装置１から、離発着装置１００に着陸する予定のドローン２５の航空機情報、すなわち、ドローン２５の機種、諸元、性能、およびステータス等の情報を受信する。このとき、危険度判定部４は、以下で説明するように、ドローン２５が離発着装置１００に着陸することのリスクの高さを判定する。
【００３７】
危険度判定部４は、撮像部２から、離発着装置１００の周辺を撮影した画像または映像を取得する。より詳細には、危険度判定部４は、離発着装置１００が位置する地表の水平面内における任意の方向を撮影した画像または映像を、撮像部２から取得する。
【００３８】
また、危険度判定部４は、気象情報取得部３から、離発着装置１００の周辺における気象情報を取得する。
【００３９】
危険度判定部４は、撮像部２が撮影した画像または映像を分析して、移動物体の動きの特徴量に基づいて、離発着装置１００の周辺にいる人および他の移動物体を識別する。危険度判定部４が離発着装置１００からどれぐらいの距離にいる人および他の移動物体まで識別するかは、特に限定されない。例えば、危険度判定部４は、離発着装置１００から所定の判定半径内にいる人および他の移動物体を識別する。判定半径は可変であってよい。
【００４０】
次に、危険度判定部４は、離発着装置１００の周辺を、複数の２次元領域に区分する。２次元領域の広さおよび角度範囲は限定されない。危険度判定部４は、２次元領域ごとに、混雑度を表す数値を計算する。
【００４１】
混雑度は、離発着装置１００の周辺の各領域に、どれだけの数の人および移動物体（例えば、車両）が存在するかを表す。
【００４２】
さらに、危険度判定部４は、離発着装置１００の周辺の気象条件（例えば、風速、雨量）に基づいて、ドローン２５が離発着装置１００に着陸することの困難さ（危険度）を表す数値を計算する。例えば、風が強いほど、ドローン２５が風にあおられて揺動する可能性は高くなるので、着陸の危険度は上昇する。また、危険度は、風向きにも依存する。
【００４３】
なお、人は移動し、気象は時間とともに変化する。したがって、混雑度および危険度も、時間によって変化する。
【００４４】
危険度判定部４は、離発着装置１００の上空を、複数の層に区分してもよい。一般的に、高度によって気象が変化するからである。この構成では、危険度判定部４は、気象情報取得部３から、高度方向の気象の変化を表す情報を取得して、取得した情報に基づいて、層ごとに危険度を計算する。
【００４５】
危険度は、ドローン２５の性能および諸元にも依存する。例えば、ドローン２５の耐風性能が低いほど、強風に対するドローン２５の揺動は大きくなるので、着陸の危険度は高くなる。また、ドローン２５の重量が軽いほど、強風に対するドローン２５の揺動は大きくなるので、着陸の危険度は高くなる。
【００４６】
例えば、危険度判定部４は、ドローン２５の諸元および性能と、気象条件との間の対応関係を示すテーブルを参照することによって、気象条件と、ドローン２５の諸元および性能とに応じた危険度を計算してもよい。
【００４７】
危険度判定部４は、計算した混雑度を表す情報および危険度を表す情報を、着陸ルート決定部５に送信する。
【００４８】
（着陸ルート決定部５）
着陸ルート決定部５は、危険度判定部４から、領域ごとの混雑度を表す情報および領域ごとの危険度を表す情報をそれぞれ取得する。そして、着陸ルート決定部５は、取得したそれらの情報に基づいて、離発着装置１００の周辺を、ドローン２５が通ることを許可する領域と、ドローン２５が通ることを許可しない領域とに判別する。以下では、前者を飛行可能領域と呼び、後者を飛行不可能領域と呼ぶ。
【００４９】
具体的には、ある領域の混雑度を表す数値および危険度を表す数値が、それぞれの基準値以下である場合、着陸ルート決定部５は、その領域が飛行可能領域であると判定する。一方、ある領域の混雑度を表す数値および危険度を表す数値の少なくとも一方が基準値を超える場合、着陸ルート決定部５は、その領域が飛行不可能領域であると判定する。
【００５０】
さらに、着陸ルート決定部５は、層ごとの危険度に基づいて、垂直離発着領域、および、ドローン２５の着陸角度の範囲を決定してもよい。垂直離発着領域は、飛行可能領域および飛行不可能領域を含む面に対し垂直な方向に延伸する。垂直離発着領域は、少なくともドローン２５が該垂直離発着領域を通過できるだけの広さを有する。
【００５１】
すなわち、飛行可能領域は、水平面内でドローン２５が移動するときに通過する領域である一方、垂直離発着領域は、鉛直方向にドローン２５が移動するときに通過する領域である。
【００５２】
図３の（ａ）は、飛行可能領域および飛行不可能領域の一例を示す図である。図３の（ａ）の中心の円は、離発着装置１００を表す。ドローン２５は、飛行可能領域のみを通って、離発着装置１００にアプローチすることを許可される。
【００５３】
飛行可能領域および飛行不可能領域は、状況（例えば、人の混雑度、車両の数）または環境（例えば、風速、雨量、明るさ）に応じて変化する。例えば、ある領域の混雑度が上昇して基準値を超えた場合、その領域は飛行不可能領域に変化する。
【００５４】
図３の（ｂ）は、ドローン２５が離発着装置１００に着陸する際に通過する垂直離発着領域を示す図である。図３の（ｂ）に示すように、垂直離発着領域は、離発着装置１００の上面１００ａ（ドローン２５が着陸する面）に対して垂直方向に延伸している。垂直離発着領域も、状況および環境に応じて変化する。例えば、離発着装置１００の上空のある層の気象条件が悪化した場合、垂直離発着領域はその層を含まない長さにまで縮小する。
【００５５】
着陸ルート指示部９から着陸ルート情報（後述）を受信したドローン２５は、まず、経緯度の方向（図３の（ａ）では上下左右方向）に飛行しながら、飛行可能領域を通過して、離発着装置１００のほぼ直上まで移動する。その後、ドローン２５は、鉛直下向き方向に降下しながら、垂直離発着領域を通過して、離発着装置１００上に着陸する。
【００５６】
着陸ルート決定部５は、後述する地形検知部６から地形情報を取得するとともに、障害物検知部７から障害物情報（より詳細には、障害物の位置情報）を取得する。そして、着陸ルート決定部５は、取得した地形情報および障害物情報に基づいて、ドローン２５の着陸ルートを決定する。例えば、着陸ルート決定部５は、ドローン２５がもっとも起伏差の少ないルートを通過し、かつ、障害物を回避するように、ドローン２５の着陸ルートを決定する。
【００５７】
着陸ルート決定部５は、決定した着陸ルート情報を、後述する着陸誘導部８および着陸ルート指示部９に送信する。着陸ルート情報は、少なくとも、経路点、すなわち、ドローン２５が目標地点に着陸するまでに通過する飛行可能領域の情報を含む。
【００５８】
（地形検知部６）
地形検知部６は、撮像部２を用いて、離発着装置１００の周辺の地形（例えば平地、傾斜面、山、丘陵）を検知する。具体的には、地形検知部６は、撮像部２から、地表を撮影した画像を取得して、取得した画像を分析することによって、地形を検知する。
【００５９】
地形検知部６は、検知した地形の情報を、前述した着陸ルート決定部５に送信する。
【００６０】
（障害物検知部７）
障害物検知部７は、撮像部２および／または光学センサ（図示せず）を用いて、離発着装置１００の周辺にある障害物（例えば、鳥、樹木、電線、電柱、または他の航空機）を検知する。
【００６１】
例えば、障害物検知部７は、光学センサ（図示せず）を用いて、離発着装置１００から所定の距離内にある障害物を検知してもよい。または、撮像部２が複数ある場合、障害物検知部７は、複数の撮像部２がそれぞれ撮影した画像または映像を分析して、分析結果に基づいて、離発着装置１００から所定の判定半径内にある障害物を識別してもよい。
【００６２】
障害物検知部７は、障害物の位置情報を含む障害物情報を、前述した着陸ルート決定部５に送信する。
【００６３】
（着陸誘導部８）
着陸誘導部８は、着陸ルート決定部５から受信した着陸ルート情報に基づいて、ドローン２５が目標地点に着陸できるように、ドローン２５を誘導する。具体的には、着陸誘導部８は、着陸ルート決定部５が決定した着陸ルートを、後述する誘導灯１１が備えたＬＥＤ（Light Emitting Diode）またはその他のライトからの光の点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって提示する。
【００６４】
例えば、着陸誘導部８は、位置測定部１０から取得したドローン２５の位置情報に基づいて、着陸の目標地点に対して、ドローン２５の位置がどちらの方向（東西南北）にずれているかを判定する。そして、着陸誘導部８は、誘導灯１１が備えたＬＥＤからの光の点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって、ずれの方向をドローン２５に提示する。
【００６５】
また、着陸誘導部８は、位置測定部１０によって、ドローン２５の速さまたは揺動の大きさをさらに測定してもよい。そして、着陸誘導部８は、測定したドローン２５の速さまたは揺動が大きすぎる場合、ドローン２５に対して、着陸の中止または一時待機を指示してもよい。
【００６６】
着陸誘導部８は、誘導灯１１が備えたＬＥＤからの光の照射方向、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって、ドローン２５に対して、着陸の中止または一時待機を指示してもよい。
【００６７】
加えて、着陸誘導部８は、離発着装置１００のステータス（例えば、スタンバイ、他の航空機が使用中）も、ドローン２５に提示してもよい。
【００６８】
さらに、着陸誘導部８は、離発着装置１００の近傍にいる人間に対して、視覚的に（例えば、ＬＥＤの点滅）、または聴覚的に（例えば、スピーカ（図示せず）からの警告音）、ドローン２５が近づいてきていることを注意または警告してもよい。
【００６９】
（着陸ルート指示部９）
着陸ルート指示部９は、着陸ルート決定部５から取得した着陸ルート情報を、ドローン２５に送信する。ドローン２５は、着陸ルート指示部９から取得した着陸ルート情報にしたがって自律飛行することによって、離発着装置１００の離発着面（図２の（ｂ）に示す上面１００ａ）に着陸する。
【００７０】
また、着陸ルート指示部９は、運行者端末１３に着陸ルート情報を送信してもよい。
【００７１】
例えば、着陸ルート指示部９は、運行者端末１３が備えた表示部（図示せず）に対して、離発着装置１００の周辺の地図とともに、着陸ルート情報を出力してもよい。これにより、運行者は、例えば、運行者端末１３の表示部に表示された着陸ルートにしたがって、ドローン２５を遠隔操縦することができる。
【００７２】
（位置測定部１０）
位置測定部１０は、３次元空間内（経緯度の方向および高度の方向）でのドローン２５の位置を測定する。位置測定部１０は、具体的には、レーダー機器によって、ドローン２５の位置を計測してもよいし、撮像手段によってドローン２５を含む画像を撮影し、撮影した画像から、形状認識によって、ドローン２５の位置を計測してもよい。ここで、形状認識とは、一定の画角で、大きさの分かっている物体（本実施形態では、ドローン２５または無人航空機）を撮影して、撮影した画像中における物体の大きさと、実際の物体の大きさとの比率から、物体までの距離を計測する方法である。
【００７３】
あるいは、位置測定部１０が魚眼レンズおよび撮像手段を備えている場合、位置測定部１０は、画角がおおよそ１８０度の画像を撮影することができる。この構成では、位置計測部１０は、撮影した画像中におけるドローン２５の位置から、ドローン２５の方位を計測することができる。
【００７４】
あるいはまた、位置測定部１０がジンバル機構および撮像手段を備えている場合、位置測定部１０は、地形によらずに、撮像手段の向きを一定に維持することができる。この構成では、位置計測部１０は、撮影した画像の中心から測ったドローン２５の位置に基づいて、ドローン２５の方位を計測することができる。
【００７５】
上述した複数の構成を組み合わせることにより、位置測定部１０は、離発着装置１００からドローン２５までの距離、および、離発着装置１００から見たドローン２５の方位を計測することができる。そして、位置計測部１０は、計測したこれらの値から、３次元空間内でのドローン２５の位置を示す座標、すなわち、緯度、経度、および高度を計算することができる。
【００７６】
位置測定部１０は、さらに、ドローン２５の速度を測定することが可能であってもよい。
【００７７】
図２の（ｂ）に示すように、位置測定部１０は、離発着装置１００の上面１００ａの中心付近に配置されている。
【００７８】
位置測定部１０は、測定したドローン２５の位置（および速度）情報を、着陸誘導部８に送信する。
【００７９】
（誘導灯１１）
誘導灯１１は、１つ以上のＬＥＤなどのライトを備えている。誘導灯１１は、例えば、ＬＥＤの点灯、消灯、点滅パターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって、支持または情報をドローン２５に提示する。
【００８０】
図２の（ｂ）では、誘導灯１１のＬＥＤは、離発着装置１００の上面（ドローン２５が着陸する面）上の複数の位置に配置されている。各ＬＥＤから、上空に向けて光が出射される。しかしながら、ＬＥＤは、離発着装置１００の側面上にも配置されていてよい。また、ＬＥＤは、円形に限られず、十字形等の任意の形状であってよい。
【００８１】
（充電部１２）
充電部１２は、離発着装置１００に着陸したドローン２５を充電する。充電部１２は、予め（例えば、太陽光発電によって）充電されたバッテリと、ドローン２５に接続される電力供給端子とを備えている。
【００８２】
ドローン２５が離発着装置１００上に着陸したとき、充電部１２の電力供給端子に、ドローン２５が自動的に接続する。充電部１２が備えたバッテリから、ドローン２５が備えたバッテリへ、電力が供給される。あるいは、充電部１２は、ワイヤレス（非接触）の電力伝送技術によって、ドローン２５と自動的に接続してもよい。
【００８３】
これにより、運行者がドローン２５を充電する手間を省くことができる。そのため、運行者は、バッテリの残量を気にせずに、ドローン２５を運行することができる。
【００８４】
（運行者端末１３）
運行者端末１３は、運行者がドローン２５の運行計画を決定したり、または、ドローン２５の動作を遠隔操縦したりするために使用される。運行者端末１３は、ドローン２５の着陸ルートを表示するための表示部を備えていてもよい。また、運行者端末１３は、ドローン２５を遠隔操縦するために、無線通信機能を備えていてよい。
【００８５】
（ドローン２５の構成）
図４は、本実施形態１に係わるドローン２５の構成を示すブロック図である。図４に示すように、ドローン２５は、受光部２５１、指示判定部２５２、駆動制御部２５３、複数のモータ２５４、ジャイロセンサ２５５、および複数のプロペラ２５６を備えている。
【００８６】
受光部２５１は、離発着装置１００が備えた誘導灯１１から出射される可視光または赤外光を受光する。受光部２５１は、具体的には光学センサである。
【００８７】
指示判定部２５２は、受光部２５１が受光した光の点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって提示された指示または情報を判定する。換言すれば、指示判定部２５２は、受光部２５１が受光した光を、信号として解釈する。例えば、指示判定部２５２は、ドローン２５にあらかじめ記憶された、光の信号と指示との対応関係を示すテーブルを参照して、指示または情報を判定してもよい。
【００８８】
指示判定部２５２は、判定結果、すなわち光の信号がどのような指示または情報に対応するのかを示す指示情報を、駆動制御部２５３に送信する。
【００８９】
駆動制御部２５３は、指示判定部２５２から受信した指示情報、および、ジャイロセンサ２５５から取得するドローン２５の姿勢情報に基づいて、複数のモータ２５４をそれぞれ駆動するための駆動制御情報を生成する。駆動情報は、各モータ２５４の回転数を制御するための情報を含む。
【００９０】
複数のモータ２５４は、それぞれ、別のプロペラ２５６に接続されており、各プロペラ２５６に動力を伝達することによって、各プロペラ２５６を回転させる。これにより、ドローン２５は飛行する。
【００９１】
（動作フロー）
図５は、離発着装置１００の動作フローを示すフローチャートである。なお、ここで説明する動作フローは、後述する各実施形態の離発着装置の動作フローと共通である。
【００９２】
前段階として、エリア管理装置１が、離発着装置１００を、ドローン２５の着陸地点として決定する。エリア管理装置１は、ドローン２５に対して、ドローン２５の着陸地点の位置情報を含む飛行ルートの情報を送信する。ドローン２５は、エリア管理装置１が決定した飛行ルートにしたがって、着陸地点、すなわち離発着装置１００へ向かって自律飛行する。
【００９３】
図５に示すように、危険度判定部４は、エリア管理装置１から、離発着装置１００に着陸する予定のドローン２５の航空機情報を受信する。このとき、危険度判定部４は、離発着装置１００の周辺の混雑度、および、着陸の危険度を判定する（Ｓ１）。
【００９４】
次に、着陸ルート決定部５は、危険度判定部４が判定した混雑度および危険度に基づいて、管理地域の各領域を、飛行可能領域と飛行不可能領域とに判別する（Ｓ２）。また、着陸ルート決定部５は、地形検知部６が検知した地形、および、障害物検知部７が検知した障害物に基づき、ドローン２５の最適な着陸ルートを決定する。
【００９５】
レーダー機器によって、離発着装置１００に近づいているドローン２５を発見したのち、位置測定部１０は、発見したドローン２５の位置の測定を開始する（Ｓ３）。その後、着陸ルート指示部９は、着陸ルート決定部５から取得した着陸ルート情報を、ドローン２５に送信する。
【００９６】
着陸ルート決定部５が決定した着陸ルートにしたがってドローン２５が飛行することができるように、着陸誘導部８は、位置測定部１０が測定したドローン２５の位置情報に基づいて、着陸の目標地点までドローン２５を誘導する（Ｓ４）。
【００９７】
このとき、着陸誘導部８は、誘導灯１１が備えたライト（ＬＥＤを含む）の発光、すなわち、ライトの点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって、ドローン２５を誘導する。
【００９８】
（実施形態１の効果）
本実施形態１の構成によれば、離発着装置１００は、誘導灯１１が備えたライト（ＬＥＤを含む）の点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせによって、ドローン２５（無人航空機）を誘導する。
【００９９】
例えば、ドローン２５の位置と着陸の目標地点とがずれている場合、離発着装置１００は、ドローン２５の位置と目標地点とのずれの大きさおよび／または方向を示す情報を提示することによって、ドローン２５が目標地点に正確に着陸することを助ける。
【０１００】
これにより、ドローン２５は、着陸の目標地点、つまり離発着装置１００に正確に着陸することできる。
【０１０１】
〔実施形態２〕
本実施形態２では、離発着装置１００に接近してきているドローン２５が、離発着装置１００の周辺を撮影する。離発着装置１００は、エリア管理装置１を介して、または直接的に、ドローン２５が撮影した画像または映像を受信する。
【０１０２】
地形検知部６は、ドローン２５が撮影した画像または映像を取得する。地形検知部６は、ドローン２５が撮影した画像および映像を分析することによって、離発着装置１００の周辺の、３次元の地形情報を生成する。そして、地形検知部６は、生成した３次元の地形情報を、着陸ルート決定部５に送信する。
【０１０３】
また、障害物検知部７は、ドローン２５が撮影した画像または映像を、エリア管理装置１に対して要求する。障害物検知部７は、ドローン２５が撮影した画像および映像を分析することによって、離発着装置１００の周辺の、３次元の障害物情報を生成する。そして、障害物検知部７は、生成した３次元の障害物情報を、着陸ルート決定部５に送信する。
【０１０４】
本実施形態２でも、前記実施形態１と同様に、着陸ルート決定部５は、地形検知部６が生成した地形情報、および、障害物検知部７が生成した障害物情報に基づいて、着陸ルートを決定する。
【０１０５】
（実施形態２の効果）
本実施形態２の構成によれば、着陸ルート決定部５は、地形検知部６が提供する３次元の地形情報から、より詳細かつ正確な地形情報を得ることができる。また、着陸ルート決定部５は、障害物検知部７が提供する３次元の障害物情報に基づいて、より詳細かつ正確な障害物情報を得ることができる。
【０１０６】
したがって、着陸ルート決定部５は、より適切な、つまり、より安全、または、より距離が短い着陸ルートを決定することができる。
【０１０７】
〔実施形態３〕
本実施形態３では、ドローン２５への指示（例えば着陸ルート）や情報（例えば、ドローン２５の位置と着陸の目標地点とのずれの大きさおよび／または方向）を含むデジタルデータをドローン２５に送信する。デジタルデータは、例えば、誘導灯１１が備えたＬＥＤまたは他のライトの点滅パターンを符号化する、つまり「０」または「１」のデジタル情報に変換することによって、生成されてもよい。あるいは、デジタルデータは、ＬＥＤまたはその他のライトの色または輝度を変調させることによって、生成されてもよい。
【０１０８】
本実施形態３の構成は、いわゆる可視光通信技術を用いることによって実現される。しかしながら、可視光の代わりに、赤外光を使用することもできる。
【０１０９】
（実施形態３の効果）
本実施形態３の構成によれば、ドローン２５への指示や情報を含むデジタルデータをドローン２５に送信する。ドローン２５は、着陸誘導部８から受信したデジタルデータに基づいて、目標地点まで自律飛行することができる。
【０１１０】
〔実施形態４〕
本実施形態４に係わる離発着装置１００は、バッテリ、モータ（電動機）、および車輪等を備えた移動システムを備えている。離発着装置１００は、移動システムによって、自律走行、あるいは、遠隔操縦による移動が可能である。
【０１１１】
（実施形態４の効果）
本実施形態４の構成によれば、離発着装置１００は、状況（例えば人や障害物の数）や環境（例えば気象条件、地形）に応じて、ドローン２５が着陸するのにより適した場所、つまり混雑度および危険度がより小さい場所へ移動することができる。
【０１１２】
また、本実施形態４では、着陸誘導部８は、移動システムを制御して、離発着装置１００を移動させることによって、ドローン２５の位置と目標地点とのずれを解消してもよい。
【０１１３】
〔実施形態５〕
前記実施形態１では、離発着装置１００が、街中で無人航空機（ドローン２５）の着陸誘導を行う例を説明した。しかしながら、適用例は、街中における着陸誘導に限定されない。本実施形態５では、離発着装置１００は、様々な現場（例えば、災害発生現場、運搬基地、広域捜索、山岳救助、海難事故等）において、複数の無人航空機の着陸誘導を実施する。
【０１１４】
（本実施形態５の効果）
本実施形態５の構成によれば、離発着装置１００が、様々な現場に無人航空機を着陸させるための誘導を行う。そのため、特に、有人航空機を運行することが困難な現場において、無人航空機が活動（例えば、撮影や食料運搬等）を実施することが可能になる。特に、小さい、狭い、または入り組んだ構造内にある離発着装置１００に無人航空機が着陸することが可能になる。
【０１１５】
〔実施形態６〕
本発明の実施形態の最小構成を実施形態６として説明する。
【０１１６】
（離発着装置２００）
図６は、本実施形態６に係わる離発着装置２００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、離発着装置２００は、位置測定部２０１、着陸誘導部２０２、および誘導灯２０３を備えている。
【０１１７】
位置測定部２０１は、飛行中の無人航空機（例えばドローン）の位置を測定する。
【０１１８】
着陸誘導部２０２は、位置測定部２０１が測定した無人航空機の位置情報を取得しながら、無人航空機を着陸の目標地点まで誘導する。
【０１１９】
誘導灯２０３は、１つ以上のライトを備えている。
【０１２０】
着陸誘導部２０２は、誘導灯２０３が備えた１つ以上のライトの発光（具体的には、点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせ）によって、無人航空機を目標地点まで誘導するための指示を提示する。
【０１２１】
（実施形態６の効果）
本実施形態６の構成によれば、離発着装置２００は、１つ以上のライトの発光によって、無人航空機を誘導する。これにより、無人航空機が着陸の目標地点に正確に着陸できる。
【０１２２】
〔実施形態７〕
前記実施形態１〜５に係わる離発着装置１００の制御機能（例えば制御部９０）の全部または一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行することにより、離発着装置１００の制御機能を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータ」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１２３】
また、前記実施形態６に係わる離発着装置２００の制御機能の全部または一部も、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み込んで実行することによって実現されてよい。
【０１２４】
なお、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１２５】
（コンピュータ３００のハードウェア構成）
図７は、本実施形態７に係わるコンピュータ３００のハードウェア構成を示すブロック図である。図７に示すように、コンピュータ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１と、ＲＡＭ３０２と、記憶装置３０３と、入出力装置３０４とを備えている。コンピュータ３００は、外部（例えば航空機）と無線通信を行うための通信インターフェース３０５をさらに備えている。
【０１２６】
前記実施形態１〜５に係わる離発着装置１００の制御機能は、記憶装置３０３からＲＡＭ（Random Access Memory）３０２に読み出されたプログラムを、コンピュータ３００のＣＰＵ３０１が実行することによって実現される。前記実施形態６に係わる離発着装置２００の制御機能も、同様に、コンピュータ３００の各部によって実現される。
【０１２７】
入出力装置３０４は、コンピュータ３００の外部からの入力、またはコンピュータ３００から外部への出力を行う。入出力装置３０４は、例えば、前記実施形態１〜５に係わる離発着装置１００の着陸ルート指示部９に対応する。
【０１２８】
（本実施形態７の効果）
本実施形態７の構成によれば、前記実施形態１〜６において説明した離発着装置１００、２００の構成および動作を、コンピュータ３００によって実現することができる。
【０１２９】
〔本発明の態様の例〕
本発明の様態は、以下のように表現することができる。しかしながら、本発明は、以下に記載する様態に限定されない。
【０１３０】
（付記１）
飛行中の無人航空機の位置を測定する位置測定手段と、前記位置測定手段が測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導する着陸誘導手段と、１つ以上のライトを備えた誘導灯と、を備え、前記着陸誘導手段は、前記誘導灯が備えた前記１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することを特徴とする離発着装置。
【０１３１】
（付記２）
前記無人航空機の着陸ルートを決定する着陸ルート決定手段をさらに備え、前記着陸誘導手段は、前記着陸ルート決定手段が決定した前記着陸ルートにしたがって、前記無人航空機を誘導することを特徴とする付記１に記載の離発着装置。
【０１３２】
（付記３）
前記着陸の目標地点の周辺の地形を検知する地形検知部をさらに備え、前記着陸ルート決定部は、前記地形検知部が検知した地形に基づいて、前記着陸ルートを決定することを特徴とする付記２に記載の離発着装置。
【０１３３】
（付記４）
前記着陸の目標地点の周辺にある障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、前記着陸ルート決定手段は、前記障害物検知部が検知した障害物を回避するように、前記着陸ルートを決定することを特徴とする付記２または３に記載の離発着装置。
【０１３４】
（付記５）
前記地形検知部は、前記無人航空機が撮影した画像または映像を取得して、該画像または映像から、前記着陸の目標地点の周辺の地形を検知することを特徴とする付記３に記載の離発着装置。
【０１３５】
（付記６）
前記障害物検知部は、前記無人航空機が撮影した画像または映像を取得して、該画像または映像から、前記着陸の目標地点の周辺にある障害物を検知することを特徴とする付記４に記載の離発着装置。
【０１３６】
（付記７）
前記着陸の目標地点を含む離発着面を備えたことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の離発着装置。
【０１３７】
（付記８）
持ち運びまたは移動が可能であることを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の離発着装置。
【０１３８】
（付記９）
飛行中の無人航空機の位置を測定し、測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導し、前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上のライトの発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することを含むことを特徴とする離発着装置の制御方法。
【０１３９】
（付記１０）
飛行中の無人航空機の位置を測定することと、測定した前記無人航空機の位置に基づいて、前記無人航空機を着陸の目標地点まで誘導することと、コンピュータに実行させ、前記誘導では、誘導灯が備えた１つ以上の発光によって、前記無人航空機を前記目標地点まで誘導するための指示を提示することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【０１４０】
（付記１１）
前記着陸の目標地点の周辺を撮影する撮像部をさらに備えたことを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の離発着装置。
【０１４１】
（付記１２）
前記無人航空機が当該離発着装置に着陸することの危険度を判定する危険度判定手段をさらに備え、前記着陸ルート決定手段は、前記危険度判定手段が判定した前記危険度に基づいて、前記着陸ルートを決定することを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の離発着装置。
【０１４２】
（付記１３）
前記着陸誘導手段は、前記無人航空機への指示または情報を、デジタルデータとして、前記無人航空機に送信することを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の離発着装置。
【０１４３】
（付記１４）
前記着陸誘導手段は、前記無人航空機の位置と前記着陸の目標地点との間のずれの大きさおよび／または方向を示す情報を、前記デジタルデータとして、前記無人航空機に送信することを特徴とする付記１３に記載の離発着装置。
【０１４４】
（付記１５）
前記１つ以上のライトの発光は、該ライトの点灯、消灯、点滅のパターン、色、輝度、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の離発着装置。
【０１４５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１４６】
５  着陸ルート決定部
６  地形検知部
７  障害物検知部
８  着陸誘導部
１０  位置測定部
１１  誘導灯
１００  離発着装置
２００  離発着装置
２０１  位置測定部
２０２  着陸誘導部
２０３  誘導灯
【図１】
2019031164.tif 000003
【図２】
2019031164.tif 000004
【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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