(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律飛行可能な無人航空機と、
前記無人航空機と通信可能なサーバ装置と、を備える経緯度誤差共有システムであって、
前記無人航空機は、
経緯度情報を有する地図データの所定の位置における緯度および経度と、同位置において実測された緯度および経度である実測値と、の差である経緯度誤差を記憶する経緯度誤差記憶手段と、
前記地図データ上で指定された前記無人航空機の目的地の緯度および経度を前記経緯度誤差に基づいて補正する経緯度補正手段と、を備え、
前記サーバ装置は、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、が対応づけられて記憶された経緯度誤差データベースを有しており、
前記無人航空機は、前記経緯度誤差データベースから前記実測値または前記経緯度誤差を取得する経緯度誤差取得手段を有していることを特徴とする経緯度誤差共有システム。
【請求項２】
自律飛行可能な無人航空機の制御装置と、
前記制御装置と通信可能なサーバ装置と、を備える経緯度誤差共有システムであって、
前記制御装置は、
経緯度情報を有する地図データを表示する地図データ表示手段と、
前記地図データ上の所定の位置における緯度および経度と、同位置において実測された緯度および経度である実測値と、の差である経緯度誤差を取得する経緯度誤差取得手段と、
前記無人航空機の目的地を前記地図データ上で指定可能な目的地指定手段と、
前記目的地の前記地図データ上における緯度および経度を前記経緯度誤差に基づいて補正した補正目的地を算出する経緯度補正手段と、
前記無人航空機に対して、その飛行先として前記補正目的地を設定する補正目的地設定手段と、を備え、
前記サーバ装置は、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、が対応づけられて記憶された経緯度誤差データベースを有しており、
前記経緯度誤差取得手段は、前記経緯度誤差データベースから前記実測値または前記経緯度誤差を取得可能であることを特徴とする経緯度誤差共有システム。
【請求項３】
前記制御装置はまた、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、を対応づけて、前記サーバ装置に送信する実測値登録手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の経緯度誤差共有システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自律飛行可能な無人航空機の飛行制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良が大きく進み、これにより無人航空機の操作性が著しく向上するとともに、高性能な機体を安価に入手できるようになった。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な分野における種々のミッションへの応用が試行されている。
【０００３】
このようなマルチコプターの中には、いわゆるオートパイロット機能を備えるものがある。オートパイロット機能とは、例えば目的地やその中間地点などの飛行経路、および飛行高度などのパラメータを予め設定しておき、これに従ってマルチコプターを自律飛行させる機能である。これらパラメータの設定は、一般に、パソコンやタブレットなどの制御端末に表示された地図データ上で行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
経緯度情報を有する地図データ上でマルチコプターの飛行経路を設定する場合、地図データ上に表示された地物の緯度および経度と、これらの実際の緯度および経度との誤差が問題となる。誤差が生じる理由としては、マルチコプターのＧＰＳ装置で採用されている測地系と、地図データで採用されている測地系との相違、ＧＰＳ装置の測定精度や衛星の配置状態、マルチコプター周囲の電波反射環境、地球環境の変化によるＧＮＳＳ情報の揺らぎ、その他、地図データ上の地物の位置が実際にずれていることなどが考えられる。
【０００６】
これらの理由のうち、測地系の相違は単に選択上の異同であり、マルチコプターのＧＰＳ装置の測地系と地図データの測地系とを一致させれば解消する。しかし、実際にはこれらが異なった場合にどちらかの測地系に合わせることは難しい。測地系の相違は１０ｍ以下の恒常的な誤差の原因となる。地球環境の変化としては、例えば電離層の状態、気温、または気圧などの変化が考えられる。季節の違いや一日の中での誤差は数ｃｍ程度から１ｍを超える場合もある。また、地物の位置が地図データを作成してから現在に至るまでに実際に変化している場合もある。例えば先の東北地方太平洋沖地震では、４ｍ以上も地理的な移動が生じた地域がある。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、地図データが有する経緯度情報と、実際の緯度および経度との誤差を解消し、オペレータが地図データ上で指示したとおりの目的地に無人飛行機を自律飛行させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の経緯度誤差共有システムは、自律飛行可能な無人航空機と、前記無人航空機と通信可能なサーバ装置と、を備え、前記無人航空機は、経緯度情報を有する地図データの所定の位置における緯度および経度と、同位置において実測された緯度および経度である実測値と、の差である経緯度誤差を記憶する経緯度誤差記憶手段と、前記地図データ上で指定された前記無人航空機の目的地の緯度および経度を前記経緯度誤差に基づいて補正する経緯度補正手段と、を備え、前記サーバ装置は、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、が対応づけられて記憶された経緯度誤差データベースを有しており、前記無人航空機は、前記経緯度誤差データベースから前記実測値または前記経緯度誤差を取得する経緯度誤差取得手段を有していることを特徴とする。
【００１９】
経緯度誤差データベースを備えるサーバ装置に地図データの実測値や経緯度誤差を蓄積し、これを無人航空機から取得可能とすることにより、実測した経緯度の再利用が図られ、飛行の度に実測値を取得する手間を省くことができる。また、本発明の経緯度誤差共有システムによれば、無人航空機はその飛行中に経緯度誤差を更新することが可能となり、例えば長距離飛行するときに、各々の飛行位置におけるより正確な経緯度誤差を取得しながら飛行することができる。
【００２２】
また、上記課題を解決するため、本発明の経緯度誤差共有システムは、自律飛行可能な無人航空機の制御装置と、前記制御装置と通信可能なサーバ装置と、を備え、前記制御装置は、経緯度情報を有する地図データを表示する地図データ表示手段と、前記地図データ上の所定の位置における緯度および経度と、同位置において実測された緯度および経度である実測値と、の差である経緯度誤差を取得する経緯度誤差取得手段と、前記無人航空機の目的地を前記地図データ上で指定可能な目的地指定手段と、前記目的地の前記地図データ上における緯度および経度を前記経緯度誤差に基づいて補正した補正目的地を算出する経緯度補正手段と、前記無人航空機に対して、その飛行先として前記補正目的地を設定する補正目的地設定手段と、を備え、前記サーバ装置は、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、が対応づけられて記憶された経緯度誤差データベースを有しており、前記経緯度誤差取得手段は、前記経緯度誤差データベースから前記実測値または前記経緯度誤差を取得可能であることを特徴とする。
【００２３】
経緯度誤差データベースを備えるサーバ装置に地図データの実測値や経緯度誤差を蓄積し、これを制御装置から取得可能とすることにより、実測した経緯度の再利用が図られ、飛行の度に実測値を取得する手間を省くことができる。
【００２４】
また、前記制御装置は、前記地図データ上の所定の位置と、同位置における前記実測値または前記経緯度誤差と、を対応づけて、前記サーバ装置に送信する実測値登録手段を有していることが好ましい。
【００２５】
サーバ装置の経緯度誤差データベースに、オペレータが地図データ上で指定した目的地や、無人航空機の離発着場、またはその付近に対応づけられた実測値や経緯度誤差が登録されておらず、自ら別途緯度および経度を実測したときには、その実測値や経緯度誤差をサーバ装置に送信することにより、次回以降その実測値等を利用することが可能となる。これにより、手動で実測した経緯度情報の再利用が図られ、飛行の度に実測値を取得する手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、地図データが有する経緯度情報と、実際の緯度および経度との誤差を解消し、オペレータが地図データ上で指示したとおりの目的地に無人飛行機を自律飛行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】地図データ上における飛行経路の設定例を示す図である。
【図２】第１実施形態の操縦端末およびマルチコプターの機能構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態のマルチコプターの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態の操縦端末およびマルチコプターの機能構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態のマルチコプターの制御方法を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態の経緯度誤差共有システムの機能構成を示すブロック図である。
【図７】第４実施形態の経緯度誤差共有システムの機能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】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、以下に説明する各実施形態において、無人航空機の操縦者であるオペレータが、地図データＭＤ上で、無人航空機の目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を指定した状態を示す例である。地図データＭＤには経緯度情報がマッピングされており、地図データＭＤ上で指定された各目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３には、データＭＤ上の経緯度情報が付加されている。
【００２９】
図１の例では、始点である目的地Ｄ１から、Ｄ２、Ｄ３の順に無人航空機を飛行させ、最終的にＤ１に帰投させる飛行経路が設定されている。図１の地図データＭＤ上に示される印Ａ１，Ａ２，Ａ３は、目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の地図データＭＤ上の経緯度情報に基づいて無人航空機を自律飛行させたときの、無人航空機の実際の飛行経路を示している。印Ａ１は目的地Ｄ１の緯度および経度に対応しており、印Ａ２は目的地Ｄ２の、印Ａ３は目的地Ｄ３の緯度および経度にそれぞれ対応している。これら目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の位置と、印Ａ１，Ａ２，Ａ３の位置のずれが、本発明でいう経緯度誤差Ｅである。以下に説明する各実施形態では、この経緯度誤差Ｅを解消させ、地図データＭＤ上の地物の位置とオペレータが指定した目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３との相対的な位置関係、および、現実の地物の位置と無人航空機の実際の飛行経路との相対的な位置関係を近づけることが可能とされている。
【００３０】
無人航空機の操縦端末は、地図データＭＤを画面上に表示するタッチパネル６３（地図データ表示手段）を備えている。操縦端末は、オペレータが無人航空機に対してその飛行動作を指示する制御装置である。オペレータはタッチパネル６３に表示された地図データＭＤ上をタップすることで無人航空機の目的地を指定することができる。なお、本発明の「目的地」とは、無人航空機が最終的に到着する地点だけでなく、その最終地点までの飛行経路上において指定された中間地点も含んでいる。すなわち、本発明の「目的地」とは、オペレータが地図データ上で指定した無人航空機の飛行先、または複数の飛行先を含む飛行経路を意味している。以下、このような無人航空機の目的地のことを「目的地Ｄ」という。
【００３１】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。第１実施形態は、本発明の制御装置の実施形態である。図２は本実施形態にかかる操縦端末５１およびマルチコプター１１の機能構成を示すブロック図である。本実施形態の無人航空機は複数のローター４０を有するマルチコプター１１である。マルチコプター１１には、オートパイロット機能を備える一般的なマルチコプターが使用されている。なお、本発明で使用する無人航空機には、マルチコプター１１のような回転翼機のみでなく、オートパイロット機能を備えることを条件に、固定翼機を用いることも可能である。
【００３２】
（マルチコプターの構成）
マルチコプター１１の機体には、主に、フライトコントローラＦＣ、複数のローター４０、オペレータの操縦端末５１と無線通信を行う通信器３３、および、マルチコプター１１の各装置に電力を供給するバッテリー４５が搭載されている。
【００３３】
各ローター４０は、ＤＣモータ、その出力軸に取り付けられたブレード、およびＥＳＣ（Electric Speed Controller）により構成されている。ＥＳＣはフライトコントローラＦＣおよびＤＣモータに接続されており、ＥＳＣは、フライトコントローラＦＣから指示された速度でＤＣモータを回転させる。バッテリー４５は、各ローター４０のＥＳＣに接続されており、各ローター４０への電力供給はＥＳＣを介して行われる。マルチコプター１１のローター数は特に限定されず、求められる飛行安定性や許容されるコスト等に応じて、ローター４０（メインロータ）が１基のヘリコプターから、ローター４０が８基のオクトコプター、さらには８基よりも多くのローター４０を備えるものまで適宜変更可能である。
【００３４】
フライトコントローラＦＣはマイクロコントローラ２０を備えており、マイクロコントローラ２０は、中央処理装置であるＣＰＵ２１、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶装置であるメモリ２２を備えている。また、フライトコントローラＦＣは、図示しないＰＷＭコントローラを介して、各ローター４０のＥＳＣに制御信号を送信する。
【００３５】
フライトコントローラＦＣはさらに、飛行制御センサ群３１およびＧＰＳ受信器３２（以下、これらを総称して「センサ等」ともいう。）を備えており、これらはマイクロコントローラ２０に接続されている。本実施形態におけるマルチコプター１１の飛行制御センサ群３１には、加速度センサ、角速度センサ、気圧センサ（高度センサ）、地磁気センサ（方位センサ）などが含まれている。マイクロコントローラ２０は、これらセンサ等により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の緯度経度、飛行高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得することができる。
【００３６】
マイクロコントローラ２０のメモリ２２には、マルチコプター１１の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御する飛行制御アルゴリズムが実装されたプログラムである飛行制御プログラムＦＣＰが記憶されている。また、メモリ２２の飛行計画記憶領域ＦＰＡには、マルチコプター１１を飛行させる経路や速度、高度など、オートパイロット機能のパラメータ値である飛行計画が記憶されている。以下、このような飛行計画のことを「飛行計画ＦＰ」という。飛行制御プログラムＦＣＰは、飛行計画に従い、センサ等から取得した現在位置を基に各ローター４０の回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター１１を飛行させることができる。また、オペレータが操縦端末５１を用いて直接マルチコプター１１を操縦することもできる。
【００３７】
（操縦端末の構成）
操縦端末５１は、オペレータがマルチコプター１１に対してその飛行動作を指示する制御装置である。操縦端末５１は、中央処理装置であるＣＰＵ６１、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶装置であるメモリ６２を備えている。メモリ６２は、以下に説明する、実測値記憶領域ＭＶＡ、飛行計画作成プログラムＦＰＰ（経緯度補正手段）、および飛行計画アップローダＦＰＵ（補正目的地設定手段）を有している。また、操縦端末５１は、経緯度情報を有する地図データＭＤを表示するタッチパネル６３を備えている。
【００３８】
オペレータはタッチパネル６３に表示された地図データＭＤ上をタップすることでマルチコプター１１の目的地Ｄを指定することができる。操縦端末５１の飛行計画作成プログラムＦＰＰは、オペレータに指定された目的地Ｄや、オペレータがタッチパネル６３から指定した飛行高度、速度などのパラメータ値に基づいて飛行計画ＦＰを作成する。
【００３９】
飛行計画ＦＰの作成にあたり、オペレータは、マルチコプター１１の現在位置を地図データＭＤ上で指定する。そして、マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２がそのときに認識している緯度および経度を確認して、その値をタッチパネル６３から入力する。入力されたマルチコプター１１の経緯度情報は、地図データＭＤ上で指定された位置（マルチコプター１１の現在位置）の実測値として、操縦端末５１の実測値記憶領域ＭＶＡに登録される。以下、このような実測値のことを「実測値ＭＶ」という。飛行計画作成プログラムＦＰＰは、そのサブプログラムとして経緯度誤差取得プログラムＥＲＰ（経緯度誤差取得手段）を有している。経緯度誤差取得プログラムＥＲＰは、マルチコプター１１の現在位置について、地図データＭＤ上における緯度および経度と、実測値記憶領域ＭＶＡの実測値ＭＶとの差である経緯度誤差を取得する。以下、このような経緯度誤差のことを「経緯度誤差ＥＲＶ」という。飛行計画作成プログラムＦＰＰは、地図データＭＤ上における目的地Ｄの緯度および経度をこの経緯度誤差ＥＲＶに基づいて補正し、その補正した目的地Ｄに基づいて飛行計画ＦＰを作成する。以下、このような補正された目的地Ｄを「補正目的地ＡＤ」という。図１の例を用いてより具体的に説明すると、マルチコプター１１の現在位置、つまりマルチコプター１１の飛行経路の始点である目的地Ｄ１の実測値（図１では印Ａ１によって示される位置）が、地図データＭＤの目的地Ｄ１よりも南にずれているときには、飛行計画作成プログラムＦＰＰは、目的地Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の緯度および経度を誤差の分だけ北にずらして飛行計画ＦＰを作成する。作成された飛行計画ＦＰは、タッチパネル６３からのオペレータの指示により、飛行計画アップローダＦＰＵを介して、マルチコプター１１の飛行計画記憶領域ＦＰＡに登録される。
【００４０】
本実施形態の操縦端末５１は、地図データＭＤ上の所定の位置における経緯度情報とその実測値ＭＶとの差である経緯度誤差ＥＲＶを取得し、オペレータが地図データＭＤ上で指定した目的地Ｄをこの経緯度誤差ＥＲＶに基づいて補正した上で、その補正目的地ＡＤをマルチコプター１１の飛行先として設定する。これにより、地図データＭＤ上の地物の位置とオペレータが指定した目的地Ｄとの相対的な位置関係、および、現実の地物の位置とマルチコプター１１の実際の飛行経路との相対的な位置関係を近づけることが可能となる。すなわち、オペレータは、地図データＭＤ上で指示したとおりの目的地Ｄに沿ってマルチコプター１１を自律飛行させることが可能となる。さらに、本実施形態の操縦端末５１によれば、マルチコプター１１の飛行計画記憶領域ＦＰＡには、補正済みの緯度および経度である補正目的地ＡＤが設定された飛行計画ＦＰが登録されることから、本実施形態で使用するマルチコプター１１には、オートパイロット機能を備える一般的な機体を用いることが可能とされている。
【００４１】
（マルチコプターの制御方法）
図３は、本実施形態の操縦端末５１を用いてマルチコプター１１の飛行動作を制御する方法を示すフローチャートである。以下、図３を参照してその制御方法を説明する。
【００４２】
（１）経緯度誤差取得工程（Ｓ１１）
オペレータが、マルチコプター１１の現在位置を地図データＭＤ上で指定する。そして、マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２がそのときに認識している緯度および経度を確認して、その値をタッチパネル６３から入力する。入力されたマルチコプター１１の経緯度情報は、地図データＭＤ上で指定された位置（マルチコプター１１の現在位置）の実測値として、操縦端末５１の実測値記憶領域ＭＶＡに登録される。そして、経緯度誤差取得プログラムＥＲＰが、マルチコプター１１の現在位置について、地図データＭＤ上における緯度および経度と、実測値記憶領域ＭＶＡの実測値ＭＶとの差である経緯度誤差ＥＲＶを取得する。
【００４３】
なお、経緯度誤差ＥＲＶを取得する基準位置は、離陸前のマルチコプター１１の現在位置には限られない。地図データＭＤ上において現実の地物との位置関係が正確に特定可能な場所であって、その場所で取得した経緯度誤差ＥＲＶがマルチコプター１１を飛行させる位置でも有効であることを条件として、他の場所を基準位置としてもよい。また、実測値ＭＶの測定手段も、マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２には限られない。マルチコプター１１のＧＰＳ受信器３２と同じ測地系の経緯度情報を取得可能であることを条件として、他の測定手段を用いてもよい。なお、実測値ＭＶを取得するときには、マルチコプター１１の離陸直前にそのときの条件下における最新の実測値ＭＶを取得したり、逆に、十分な時間をかけて正確な測定値を事前に取得したり、高性能なＧＮＳＳシステムを使用して精度の高い測定値を取得するなど、可能な限り実測値ＭＶの信頼性を高めることが望まれる。
【００４４】
（２）目的地指定工程（Ｓ１２）
オペレータが、タッチパネル６３に表示された地図データＭＤ上をタップしてマルチコプター１１の目的地Ｄを指定する。なお、経緯度誤差取得工程（Ｓ１１）と目的地指定工程（Ｓ１２）の順序は逆でもよい。
【００４５】
（３）経緯度補正工程（Ｓ１３）
飛行計画作成プログラムＦＰＰが、地図データＭＤ上における目的地Ｄの緯度および経度を経緯度誤差ＥＲＶに基づいて補正し、その補正目的地ＡＤに基づいて飛行計画ＦＰを作成する。
【００４６】
（４）補正目的地設定工程（Ｓ１４）
タッチパネル６３からのオペレータの指示により、飛行計画ＦＰが、飛行計画アップローダＦＰＵを介して、マルチコプター１１の飛行計画記憶領域ＦＰＡに登録される。
【００４７】
（５）飛行工程（Ｓ１５）
タッチパネル６３からのオペレータの指示により、補正目的地ＡＤが設定された飛行計画ＦＰに基づいてマルチコプター１１が自律飛行する。
【００４８】
このように、本実施形態におけるマルチコプター１１の制御方法によれば、経緯度誤差ＥＲＶに基づいて、オペレータに指定された目的地Ｄの地図データＭＤ上の経緯度情報が補正されることで、オペレータが地図データＭＤ上で指定した目的地Ｄと、実際にマルチコプター１１が向かう地点とのずれが解消される。これによりオペレータは、地図データＭＤ上で指示したとおりの目的地Ｄにマルチコプター１１を自律飛行させることが可能となる。
【００４９】
（経緯度誤差取得工程の変形例）
地図データＭＤ上の所定の位置における経緯度誤差ＥＲＶを取得する方法としては、本実施形態の方法の他にも次のような方法が考えられる。例えば、オペレータの有視界範囲内の位置を地図データＭＤ上で指定し、その位置にマルチコプター１１を自律飛行させる。そして、その位置でマルチコプター１１をホバリングさせ、マルチコプター１１のホバリング位置と、オペレータが想定していた位置とのずれから、目測で経緯度誤差ＥＲＶを計測し、飛行計画作成プログラムＦＰＰに対してタッチパネル６３から直接経緯度誤差ＥＲＶを入力してもよい。マルチコプター１１を、その検知している経緯度情報に基づいて実際に飛行させ、地図データＭＤ上の経緯度情報とマルチコプター１１の実測値ＭＶとのずれを目測で確認することにより、実際に即した経緯度の補正を簡便に行うことができる。
【００５０】
さらに、例えば、オペレータの有視界範囲内の位置を地図データＭＤ上で指定し、その位置までマルチコプター１１を自律飛行させて、同位置でホバリングしているマルチコプター１１をオペレータが想定していた位置へ手動で移動させる。そして、このときの各方位への移動量から経緯度誤差ＥＲＶを算出するという方法も考えられる。
【００５１】
マルチコプター１１が検知する経緯度情報に基づいて特定される位置から、機体を本来あるべき位置に手動で移動させ、その水平方向への移動量から経緯度誤差ＥＲＶを算出することにより、例えば他の装置を使ってその位置における緯度および経度を実測して経緯度誤差ＥＲＶを算出するよりも、実際に即した経緯度の補正が可能となる。具体的には、理論値に基づいて算出した経緯度誤差ＥＲＶによりマルチコプター１１の飛行位置を補正するのではなく、反対に、マルチコプター１１の飛行位置を実際に補正した移動量に基づいて経緯度誤差ＥＲＶを算出することにより、理想に近い経緯度の補正量をより簡便に得ることができる。
【００５２】
なお、これら変形例の方法による場合、使用する無人航空機はホバリングが可能な回転翼機である必要がある。
【００５３】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態について図面を用いて説明する。第２実施形態は、本発明の無人航空機の実施形態である。図４は、本実施形態にかかる操縦端末５２およびマルチコプター１２の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
（マルチコプターの構成）
マルチコプター１２の機体は、先の実施形態のマルチコプター１１の構成に加えて、フライトコントローラＦＣが、経緯度誤差記憶領域ＥＲＡ（経緯度誤差記憶手段）、および飛行計画補正プログラムＦＡＰ（経緯度補正手段）を備えている。
【００５５】
経緯度誤差記憶領域ＥＲＡには、経緯度誤差ＥＲＶがオペレータにより事前に登録されている。飛行計画補正プログラムＦＡＰは、飛行計画記憶領域ＦＰＡに登録された飛行計画ＦＰを参照し、その目的地Ｄの緯度および経度を経緯度誤差ＥＲＶに基づいて補正する。
【００５６】
ここで、経緯度誤差ＥＲＶを取得する方法は特に限定されない。地図データＭＤ上における、現実の地物との位置関係を正確に特定可能な場所において、その場所の地図データＭＤ上の経緯度情報と実測値ＭＶとの差を算出すればよい。なお、経緯度誤差ＥＲＶを取得する場所は、その場所で取得した経緯度誤差ＥＲＶがマルチコプター１２を飛行させる位置でも有効である必要がある。また、実測値ＭＶの取得は、マルチコプター１２のＧＰＳ受信器３２と同じ測地系の経緯度情報を取得可能な装置で行う必要がある。
【００５７】
本実施形態のマルチコプター１２は、経緯度誤差記憶領域ＥＲＡおよび飛行計画補正プログラムＦＡＰを備えており、取得された経緯度誤差ＥＲＶをマルチコプター１２が記憶し、オペレータが地図データＭＤ上で指定した目的地Ｄの緯度および経度を自動的に補正しながら飛行する。これによりオペレータは、地図データＭＤ上で指示したとおりの目的地Ｄに沿ってマルチコプター１２を自律飛行させることが可能とされている。
【００５８】
（操縦端末の構成）
操縦端末５２は、先の実施形態の操縦端末５１から、経緯度誤差取得プログラムＥＲＰと、実測値記憶領域ＭＶＡを除いた、一般的な操縦端末である。別途操縦端末５２に、タッチパネル６３から入力された経緯度誤差ＥＲＶをマルチコプター１２の経緯度誤差記憶領域ＥＲＡに登録する手段を設けてもよい。
【００５９】
（マルチコプターの制御方法）
図５は、本実施形態のマルチコプター１２の飛行動作を制御する方法を示すフローチャートである。以下、図５を参照してその制御方法を説明する。
【００６０】
（１）経緯度誤差取得工程（Ｓ２１）
オペレータが、地図データＭＤの経緯度情報と実測値ＭＶとの差を算出し、経緯度誤差ＥＲＶを算出する。
【００６１】
（２）経緯度誤差設定工程（Ｓ２２）
オペレータが、経緯度誤差取得工程（Ｓ２１）で算出した経緯度誤差ＥＲＶをマルチコプター１２の経緯度誤差記憶領域ＥＲＡに登録する。
【００６２】
（３）目的地指定工程（Ｓ２３）
オペレータが、タッチパネル６３に表示された地図データＭＤ上をタップしてマルチコプター１１の目的地Ｄを指定する。なお、目的地指定工程（Ｓ２３）、並びに、経緯度誤差取得工程（Ｓ２１）および経緯度誤差設定工程（Ｓ２２）の順序は逆でもよい。
【００６３】
（４）指定目的地設定工程（Ｓ２４）
タッチパネル６３からのオペレータの指示により、飛行計画ＦＰが、飛行計画アップローダＦＰＵを介して、マルチコプター１２の飛行計画記憶領域ＦＰＡに登録される。
【００６４】
（５）補正飛行工程（Ｓ２５）
タッチパネル６３からのオペレータの指示により、マルチコプター１２が自律飛行を開始する。このとき、飛行計画補正プログラムＦＡＰは、飛行計画記憶領域ＦＰＡに登録された飛行計画ＦＰの経緯度情報を、経緯度誤差記憶領域ＥＲＡの経緯度誤差ＥＲＶに基づいて補正し、マルチコプター１２を補正後の飛行計画ＦＰに基づいて自律飛行させる。
【００６５】
このように、本実施形態におけるマルチコプター１２の制御方法によれば、経緯度誤差ＥＲＶに基づいて、オペレータに指定された目的地Ｄの地図データＭＤ上の経緯度情報が補正されることで、オペレータが地図データＭＤ上で指定した目的地Ｄと、実際にマルチコプター１２が向かう地点とのずれが解消される。これによりオペレータは、地図データＭＤ上で指示したとおりの目的地Ｄにマルチコプター１２を自律飛行させることが可能となる。
【００６６】
［第３実施形態］
以下に、本発明の第３実施形態について図面を用いて説明する。第３実施形態は、本発明の経緯度誤差共有システムの実施形態である。図６は、本実施形態の経緯度誤差共有システムＳ１を構成する、操縦端末５３、マルチコプター１３、およびサーバ装置７１の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６７】
（サーバ装置の構成）
本実施形態の経緯度誤差共有システムＳ１は、マルチコプター１３、およびその操縦端末５３に加え、操縦端末５３と通信可能なサーバ装置７１を備えている。サーバ装置７１は、地図データＭＤ上の複数の位置と、それらの位置における経緯度誤差ＥＲＶと、が対応づけられて蓄積された経緯度誤差データベースＥＤＢを有している。
【００６８】
（マルチコプターの構成）
マルチコプター１３の構成は、第１実施形態のマルチコプター１１と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００６９】
（操縦端末の構成）
操縦端末５３は、第１実施形態の操縦端末５１の構成に加え、経緯度誤差取得プログラムＥＲＰが経緯度誤差データベースＥＤＢから経緯度誤差ＥＲＶを取得可能とされている。経緯度誤差取得プログラムＥＲＰは、地図データＭＤ上でオペレータが指定した位置と同一位置の経緯度誤差ＥＲＶ、またはその直近位置の経緯度誤差ＥＲＶであってオペレータが指定した位置においても有効なものを経緯度誤差データベースＥＤＢから取得する。経緯度誤差取得プログラムＥＲＰは、上記指定された位置における最新の経緯度誤差ＥＲＶを取得してもよく、または、蓄積された経緯度誤差ＥＲＶを基にサーバ装置７１により加工された経緯度誤差ＥＲＶを取得してもよい。なお、経緯度誤差ＥＲＶの再利用可能エリアについては任意に定めることができ、特に限定はされない。また、例えば一つの地図データについて、最新の一つの経緯度誤差ＥＲＶのみを経緯度誤差データベースＥＤＢに登録しておき、地図データ上のすべてのエリアでその一つの経緯度誤差ＥＲＶを利用する構成も場合によってはありえる。経緯度誤差取得プログラムＥＲＰに利用可能な経緯度誤差ＥＲＶが蓄積されていない場合は、第１実施形態の制御方法に沿ってマルチコプター１３を飛行させる。
【００７０】
このように、経緯度誤差共有システムＳ１では、経緯度誤差データベースＥＤＢに蓄積された経緯度誤差ＥＲＶを操縦端末５３から取得可能とすることにより、実測した経緯度情報の再利用が図られ、マルチコプター１３を飛行させる度に実測値ＭＶを取得する手間を省くことが可能とされている。
【００７１】
また、操縦端末５３は、地図データＭＤ上の所定の位置と、同位置における実測値ＭＶと、を対応づけて、サーバ装置７１に送信する実測値アップローダＭＶＵ（実測値登録手段）を有している。サーバ装置７１の経緯度誤差データベースＥＤＢに、オペレータが地図データＭＤ上で指定した目的地Ｄや、マルチコプター１３の離陸前の位置において利用可能な経緯度誤差ＥＲＶが蓄積されておらず、オペレータが別途緯度および経度を実測したときには、その実測値ＭＶが実測値アップローダＭＶＵにより自動的に、またはオペレータの操作によりサーバ装置７１に送信される。送信された実測値ＭＶはサーバ装置７１で経緯度誤差ＥＲＶに変換され、新たなレコードとして経緯度誤差データベースＥＤＢに蓄積される。操縦端末５３が実測値アップローダＭＶＵを備えていることにより、経緯度誤差データベースＥＤＢのカバー可能なエリアが時間の経過とともに拡大されていく。例えば、公的機関や民間サービスなどがサーバ装置７１を管理し、経緯度誤差ＥＲＶを全国的に収集して公開することにより、地図データＭＤを使用している多くの事業者が、マルチコプター１３を正確な飛行経路で運用することが可能となる。
【００７２】
なお、サーバ装置７１に蓄積された経緯度誤差ＥＲＶの再利用を図るにあたり、例えば地図データ上の地物の位置が実際にずれているような場合には、その経緯度誤差ＥＲＶを再利用することは比較的容易であるが、一時的に生じた経緯度誤差ＥＲＶや一過性の経緯度誤差ＥＲＶについては、それを単純に再利用することはできない。そのため、サーバ装置７１に蓄積された各経緯度誤差ＥＲＶについて、例えばその有効期限を設定したり、蓄積された経緯度誤差ＥＲＶに統計的な処理を施したりした上で再利用する必要がある。例えば、ある位置において＋５ｍ±１ｍの経緯度誤差ＥＲＶが蓄積されている場合、通常値から極端に外れた値や有効期限の切れた値は除外し、その平均である「５ｍ」をとるような処理が必要である。また、実測値ＭＶの測定手段に用いられている測地系が一種類のみでない場合、経緯度誤差ＥＲＶは測地系の違いが補正された上で経緯度誤差データベースＥＤＢに蓄積される。
【００７３】
なお、経緯度誤差データベースＥＤＢは、地図データＭＤ上の所定の位置と、同位置における経緯度誤差ＥＲＶではなく実測値ＭＶとを対応づけて蓄積するようにしてもよい。また、同様に、実測値アップローダＭＶＵは、地図データＭＤ上の所定の位置と、同位置における実測値ＭＶではなく経緯度誤差ＥＲＶと、を対応づけて、サーバ装置７１に送信する構成としてもよい。
【００７４】
［第４実施形態］
以下に、本発明の第４実施形態について図面を用いて説明する。第４実施形態は、本発明の経緯度誤差共有システムの実施形態である。図７は、本実施形態の経緯度誤差共有システムＳ２を構成する、操縦端末５４、マルチコプター１４、およびサーバ装置７２の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７５】
（サーバ装置の構成）
サーバ装置７２の構成は、第３実施形態のサーバ装置７１と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００７６】
（マルチコプターの構成）
マルチコプター１４の構成は、第２実施形態のマルチコプター１２の経緯度誤差記憶領域ＥＲＡが除かれ、飛行計画補正プログラムＦＡＰが経緯度誤差データベースＥＤＢから経緯度誤差ＥＲＶを取得可能とされている点を除いて、第２実施形態のマルチコプター１２の構成と同様である。
【００７７】
このように、経緯度誤差共有システムＳ２では、経緯度誤差データベースＥＤＢに蓄積された経緯度誤差ＥＲＶをマルチコプター１４から取得可能とすることにより、実測した経緯度情報の再利用が図られ、マルチコプター１４を飛行させる度に実測値ＭＶを取得する手間を省くことが可能とされている。また、経緯度誤差共有システムＳ２によれば、マルチコプター１４はその飛行中に経緯度誤差ＥＲＶを更新することが可能となり、例えば長距離にわたって飛行するときに、各々の飛行位置におけるより正確な経緯度誤差ＥＲＶを取得しながら飛行することが可能である。
【００７８】
（操縦端末の構成）
操縦端末５４は、第２実施形態の操縦端末５２の構成と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１１〜１４  マルチコプター（無人航空機）
ＦＣ  フライトコントローラ
ＦＣＰ  飛行制御プログラム
ＦＰＡ  飛行計画記憶領域
ＦＡＰ  飛行計画補正プログラム（経緯度補正手段）
ＥＲＡ  経緯度誤差記憶領域（経緯度誤差記憶手段）
５１〜５４  操縦端末（制御装置）
６３  ディスプレイ（表示手段，目的地指定手段）
ＦＰＵ  飛行計画アップローダ（補正目的地設定手段）
ＦＰＰ  飛行計画作成プログラム（経緯度補正手段）
ＥＲＰ  経緯度誤差取得プログラム（経緯度誤差取得手段）
ＭＶＡ  実測値記憶領域
ＭＶＵ  実測値アップローダ（実測値登録手段）
７１，７２  サーバ装置
ＥＤＢ  実測値データベース
Ｓ１，Ｓ２  経緯度誤差共有システム
ＥＲＶ  経緯度誤差
ＭＶ  実測値
Ｄ  目的地
ＡＤ  補正目的地
【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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