(57)【要約】  特定エリア内において無人機を自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現するために、特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御システムであって、外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出するエリア重要度統合手段と、エリア重要度統合手段によって算出された統合エリア重要度に基づいて無人機を制御するための制御信号を無人機に配信する制御手段とを備える制御システムとする。
2018092699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御システムであって、
外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、前記無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、前記指定エリア重要度と前記検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出するエリア重要度統合手段と、
前記エリア重要度統合手段によって算出された前記統合エリア重要度に基づいて前記無人機を制御するための制御信号を前記無人機に配信する制御手段とを備える制御システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記統合エリア重要度に基づいて前記特定エリアにおける前記無人機の配置を決定するための制御量を算出する請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
指定されるエリアの重要度に関する情報の入力を受け付ける入力手段と、
前記入力手段に入力されたエリアの重要度に関する情報を前記指定エリア重要度に変換する指定エリア重要度算出手段と、
前記無人機と通信する管理側通信手段とを有する管理装置を備える請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記無人機は、
前記センサと、
前記管理装置と通信する無人機側通信手段と、
前記エリア重要度統合手段によって算出された前記統合エリア重要度に基づいて自機の配置を制御する制御機器とを有する請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記無人機は、
前記エリア重要度統合手段と、
前記制御手段と、
前記指定エリア重要度算出手段によって算出される前記指定エリア重要度を保持する指定エリア重要度保持手段と、
前記センサによって取得されたセンシング情報から前記検出エリア重要度を算出する検出エリア重要度算出手段とを含む請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記管理装置は、
前記エリア重要度統合手段と、
前記制御手段と、
前記指定エリア重要度算出手段によって算出される前記指定エリア重要度を保持する指定エリア重要度保持手段と、
前記センサによって取得されたセンシング情報を保存するセンシング情報管理手段と、
前記センシング情報管理手段に保存された情報から前記検出エリア重要度を算出する検出エリア重要度算出手段とを含む請求項４に記載の制御システム。
【請求項７】
前記入力手段は、
複数のサブエリアに分割された前記特定エリアを表示するインターフェースにおいて重要なエリアの指定を受け付け、
前記指定エリア重要度算出手段は、
前記入力手段を通じて指定された前記サブエリアごとに前記指定エリア重要度を算出し、
前記検出エリア重要度算出手段は、
前記無人機によって検出されたエリアの重要度に基づいて前記サブエリアごとに前記検出エリア重要度を算出し、
前記エリア重要度統合手段は、
前記指定エリア重要度算出手段によって算出された前記指定エリア重要度と、前記検出エリア重要度算出手段によって算出された前記検出エリア重要度とを統合することによって前記サブエリアごとの前記統合エリア重要度を算出する請求項５または６に記載の制御システム。
【請求項８】
前記指定エリア重要度算出手段は、
前記サブエリアの指定回数に応じて、前記サブエリアの前記指定エリア重要度を増加させる請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御方法であって、
外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、前記無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、前記指定エリア重要度と前記検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出し、
算出された前記統合エリア重要度に基づいて前記無人機を制御するための制御信号を前記無人機に配信する制御方法。
【請求項１０】
特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御するプログラムであって、
外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、前記無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、前記指定エリア重要度と前記検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出する処理と、
算出された前記統合エリア重要度に基づいて前記無人機を制御するための制御信号を前記無人機に配信する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録するプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人機群を制御する制御システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサやカメラ等の情報取得機器を搭載した無人機を複数配置制御し、特定エリア内の効率的かつ安全なオペレーション遂行に活用する潮流がある。例えば、飛行可能な無人機にカメラを搭載し、災害発生地域や広大な領域などのように、人が入り込むことが困難なエリアの捜索や監視を行う分野への応用が考えられる。そのためには、オペレーションの効率を考慮して無人機を最適に配置する必要がある。【０００３】
特許文献１には、オペレータの命令を分布により表現し、双方向連想記憶を用いることにより、複数台移動ロボットの制御量を高速に生成することができる群行動命令生成装置が開示されている。特許文献１の装置は、管理者からの大まかな命令を数値による分布に変換し、各ロボットの現在の状況をセンサ等から数値による分布で表現し、管理者からの命令を反映させるための数値制御量を各無人機で高速に算出する。【０００４】
非特許文献１には、無人機に搭載されているセンサによって取得されるセンシング情報をベースに、自律的に無人機の配置を制御する技術が開示されている。非特許文献１の方法では、各無人機が、無線ネットワークの中継ポイントになり、他の無人機から発信される無線信号の状況をセンシングしながら広域の通信エリアを実現させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５４６０２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Jerome Le Ny, George J. Pappas,“Sensor-Based Robot Deployment Algorithms”, 49th IEEE Conference on Decision and Control, 2010, p.5486-5492
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の装置では、管理者が主導で各ロボットを制御する必要があるため、管理者がオペレーション遂行の状況や効率を常に考慮して制御命令を決定して指示する必要がある。そのため、特許文献１の装置には、管理者の負荷が大きいという問題点があった。【０００８】
非特許文献１のような自律的な配置制御では、配置制御のためのロジックを予め無人機に搭載させて自動制御するので管理者の負荷は小さい。しかしながら、非特許文献１の手法では、人の経験や勘に基づいた重要なエリアやポイントを考慮した配置制御が必要となったり、無人機のセンシング情報のみでは対応できないような制御が必要となったりする場合がある。そのような場合、非特許文献１の手法では、無人機による自律制御だけでは管理者からの命令を考慮した制御の振舞を柔軟に変更できない。【０００９】
すなわち、特許文献１および非特許文献１には、管理者からの指示を考慮しながら、無人機群が周辺状況の変化に追従しながら自律的に行動できないという問題点があった。その理由は、特許文献１および非特許文献１では、管理者からの指示に関する情報と、無人機で生成される自律行動のための情報とが互いに結びつかないためである。【００１０】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、特定エリア内において無人機を自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現する制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の制御システムは、特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御システムであって、外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出するエリア重要度統合手段と、エリア重要度統合手段によって算出された統合エリア重要度に基づいて無人機を制御するための制御信号を無人機に配信する制御手段とを備える。【００１２】
本発明の制御方法は、特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御方法であって、外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出し、算出された統合エリア重要度に基づいて無人機を制御するための制御信号を無人機に配信する。【００１３】
本発明のプログラムは、特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する制御プログラムであって、外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出する処理と、算出された統合エリア重要度に基づいて無人機を制御するための制御信号を無人機に配信する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特定エリア内において無人機を自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現する制御システムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムにおいて、管理装置が算出した指定エリア重要度を無人機に配信する動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムにおける重要度エリアの入力方法の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムにおける無人機の配置制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムの無人機による検出エリア重要度の算出方法について説明するための概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システムの無人機による統合エリア重要度の算出方法について説明するための概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る無人機群制御システムの構成の一例を示す概念図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る無人機群制御システムにおいて、管理装置が算出した指定エリア重要度を自装置内に格納する動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る無人機群制御システムの管理装置が各無人機からセンシング情報を取得する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る無人機群制御システムの管理装置が各無人機の配置制御を行う動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る無人機群制御システムの構成の一例を示す概念図である。
【図１２】本発明の各実施形態に係る無人機群制御システムの制御系統を実現するコンピュータの一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【００１７】
（第１の実施形態）
（構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る無人機群制御システム（制御システムとも呼ぶ）の構成について図面を参照しながら説明する。本実施形態の無人機群制御システムは、特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御する。
【００１８】
図１は、本実施形態の無人機群制御システムの構成を示す概念図である。本実施形態の無人機群制御システムは、管理装置１０と、少なくとも一機の無人機２０を含む無人機群とが通信網３０によって接続された構成を有する。
【００１９】
なお、本実施形態の無人機制御システムが備える無人機２０の数に制限はない。また、通信網３０は、管理装置１０と無人機２０との間における情報のやり取りに使用される経路である。通信網３０は、専用回線であれば本実施形態の構成に含めてもよいし、インターネットなどの公共回線であれば本実施形態の構成に含めなくてもよい。
【００２０】
管理装置１０は、管理者によって入力された重要エリアに関する情報を受け付ける。また、管理装置１０は、管理者によって入力された重要エリアに関する情報を数値化して各無人機２０に配信する。なお、管理者によって入力された重要エリアに関する情報は、外部から指定されるエリアの重要度に相当する。
【００２１】
無人機２０は、管理者によって入力された重要エリアに関する情報を数値化した情報を管理装置１０から受信し、その情報に従いながら、オペレーションに沿ってセンサ２７からセンシング情報を取得して自機の配置を自律的に制御する。
【００２２】
〔管理装置〕
図１のように、管理装置１０は、入力手段１１、指定エリア重要度算出手段１２、通信手段１３を備える。
【００２３】
入力手段１１は、管理者から重要エリアに関する情報入力を受け付ける。例えば、入力手段１１は、特定エリアの図に対して、ポイントを入力するようなグラフィカルな入力インターフェースによって実現される。例えば、入力手段１１は、複数のサブエリアに分割された特定エリアを表示するインターフェースにおいて重要なエリアの指定を受け付ける。
【００２４】
指定エリア重要度算出手段１２は、入力された重要エリアの情報を数値（指定エリア重要度）に変換する。例えば、指定エリア重要度算出手段１２は、入力手段１１を通じて指定されたサブエリアごとに指定エリア重要度を算出する。
【００２５】
通信手段１３（管理側通信手段ともよぶ）は、通信網３０を通して、無人機２０との間で情報通信を行う。
【００２６】
〔無人機〕
図１のように、無人機２０は、通信手段２１、エリア重要度統合手段２２、制御手段２３、制御機器２４、指定エリア重要度保持手段２５、検出エリア重要度算出手段２６、センサ２７を備える。
【００２７】
通信手段２１（無人機側通信手段とも呼ぶ）は、通信網３０を通して管理装置１０との間で情報通信を行う。通信手段２１は、無線通信によって管理装置１０と通信し合うように構成してもよいし、有線通信によって管理装置１０と通信し合うように構成してもよい。実用的には、管理装置１０と無人機２０との間で無線通信し合う場面が想定される。
【００２８】
エリア重要度統合手段２２は、管理装置１０から各無人機２０に配信された指定エリア重要度と、それぞれの無人機２０で算出された検出エリア重要度とを統合し、統合されたエリア重要度（以下、統合エリア重要度）を算出する。例えば、エリア重要度統合手段２２は、指定エリア重要度算出手段１２によって算出される指定エリア重要度と、検出エリア重要度算出手段２６によって算出される検出エリア重要度とを統合することによってサブエリアごとの統合エリア重要度を算出する。
【００２９】
制御手段２３は、統合エリア重要度に基づいて特定エリアにおける自機の配置を決定するための制御量を算出する。制御手段２３は、算出した制御量に関する情報を含む制御信号を制御機器２４に出力する。
【００３０】
制御機器２４は、無人機２０の配置を変更するための機器である。制御機器２４は、制御手段２３からの制御信号に応じて動作する。
【００３１】
例えば、無人機２０が飛行系であれば、制御機器２４は、プロペラなどのように飛行のための機器に相当する。また、無人機が陸上系であれば、制御機器２４は、車輪などのように走行のための機器に相当する。
【００３２】
指定エリア重要度保持手段２５は、管理装置１０から入力された重要エリアに関する情報（指定エリア重要度）を保持する。
【００３３】
検出エリア重要度算出手段２６は、無人機２０に搭載されているセンサ２７によって取得されたセンシング情報に基づいてエリアの重要度（検出エリア重要度）を計算する。例えば、検出エリア重要度算出手段２６は、無人機２０によって検出されたエリアの重要度に基づいてサブエリアごとに検出エリア重要度を算出する。
【００３４】
センサ２７は、特定エリアの情報を取得するための機器である。例えば、センサ２７は、カメラや音響センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）等によって実現される。なお、センサ２７は、無人機２０自身の位置や、無人機２０間の位置関係を把握できるものであれば、特に限定は加えない。
【００３５】
以上が、本実施形態の無人機群制御システムの構成についての説明である。
【００３６】
（動作）
次に、本実施形態の無人機群制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。図２は、管理装置１０に入力された重要エリアに関する情報を数値変換し、数値変換された情報を各無人機２０に配信する動作について説明するためのフローチャートである。
【００３７】
図２において、まず、管理装置１０は、入力手段１１に入力された指定エリアに関する情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００３８】
ここで、図３を用いて、ステップＳ１１の具体例について説明する。例えば、図３のように、管理装置１０は、無人機群によるオペレーション対象の特定エリア１００を正方形のグリッドで区分したインターフェースを表示装置（図示しない）に表示させる。管理装置１０は、インターフェース上に表示されるカーソル１０１などによって特定エリア１００内の重要エリアの入力を受け付ける。図３においては、閉曲線内のエリアが重要エリアに相当する。
【００３９】
次に、管理装置１０は、入力された指定エリアに関する情報を数値（指定エリア重要度）に変換する（ステップＳ１２）。
【００４０】
ここで、再び図３を用いて、ステップＳ１２の具体例について説明する。例えば、管理装置１０は、カーソル１０１で指定されたポイントを中心とする所定半径の円を特定エリア１００上に生成し、生成した円の内部に位置するサブエリアの数値（指定エリア重要度）を増加させる。図３の例では、管理者によって指定された箇所の数値を大きくしている。例えば、管理装置１０の指定エリア重要度算出手段１２がサブエリアの指定回数に応じてそのサブエリアの指定エリア重要度を増加すれば、管理者が重要と考える度合いを指定エリア重要度に反映させることができる。
【００４１】
次に、管理装置１０は、数値化された重要エリアに関する情報（指定エリア重要度）を無人機に配信する（ステップＳ１３）。指定エリア重要度の無人機への配信方法には、ブロードキャストのような一括送信する方式や、無人機２０の間をマルチホップさせて伝送する方式などを用いればよく、特に限定は加えない。
【００４２】
各無人機２０は、管理装置１０から配信された指定エリア重要度を受信すると、受信した指定エリア重要度を指定エリア重要度保持手段２５に格納する（ステップＳ１４）。指定エリア重要度保持手段２５に格納された情報は、後段の自律配置制御処理時に読み取られる。
【００４３】
以上が、管理装置１０に入力された重要エリアに関する情報を数値変換し、数値変換された情報を各無人機２０に配信する動作についての説明である。
【００４４】
次に、図４を参照しながら、各無人機２０が自律的に配置を制御する動作について説明する。図４は、各無人機２０が自律的に配置を制御する動作に関するフローチャートである。
【００４５】
図４において、まず、無人機２０は、自機に搭載されているセンサ２７を用いてセンシング情報を取得する（ステップＳ２１）。
【００４６】
例えば、図５のように、無人機２０のオペレーションの特定エリア２００は、正方形で定義され、複数のサブエリアにグリッド状に分割される。無人機２０は、自機の位置２０１とセンシング範囲２０２とをセンシング情報として取得する。
【００４７】
次に、無人機２０は、取得したセンシング情報に基づいて検出エリア重要度を算出する（ステップＳ２２）。
【００４８】
例えば、無人機２０は、図５のように、センシング範囲２０２内のエリアはセンシングが完了しているために重要度を低めに設定する。そして、無人機２０は、センシングが完了していないエリアの重要度を高めに設定する。
【００４９】
次に、無人機２０は、指定エリア重要度保持手段２５に格納された指定エリア重要度を読み出す（ステップＳ２３）。
【００５０】
次に、無人機２０は、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合する（ステップＳ２４）。
【００５１】
例えば、無人機２０は、図６のように、対応する区切りエリアごとに重要度の数値の平均値を算出する。また、無人機２０は、指定エリア重要度と検出エリア重要度の重みの情報を用いてそれぞれの区切りエリアごとに重み付き平均値を算出してもよい。また、無人機２０は、指定エリア重要度が配信された時間からの経過時間によって算出した重みを決定し、平均値を算出してもよい。
【００５２】
そして、無人機２０は、統合エリア重要度に基づいて、自機の配置を決定するための計算を行い、その位置に移動するための制御量に関する情報を含む制御信号を制御機器２４に出力する（ステップＳ２５）。
【００５３】
例えば、無人機２０は、隣接する無人機２０の位置情報に基づいてボロノイ図を利用して自機の担当範囲を決定する。そして、無人機２０は、決定した範囲内のエリア重要度と、エリアと自機間との距離から算出される評価値を最大にする位置を算出し、自機の配置を決定できる。ただし、本実施形態におけるエリア重要度を用いた無人機２０の配置算出方法は、ここで挙げた方法に限定されない。
【００５４】
（効果）
以上のように、本実施形態では、管理者によって入力される重要エリアに関する情報と、無人機がセンシングした情報から生成した重要エリアに関する情報とを無人機側で統合し、統合した情報に基づいて無人機が自律的に配置制御を行う。本実施形態においては、管理者によって入力される重要エリアに関する情報と、無人機がセンシングした情報から生成した重要エリアに関する情報とをともに数値化して統合する。
【００５５】
その結果、本実施形態によれば、特定エリア内において無人機を自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現できる。言い換えると、本実施形態によれば、複数の無人機によるオペレーションの効率的な配置制御が実現される。
【００５６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る無人機群制御システム（制御システムとも呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。本実施形態の無人機群制御システムは、エリア重要度の統合や各無人機の制御量の算出を管理装置が行う点で、第１の実施形態とは異なる。以下の説明においては、第１の実施形態と同様の構成や動作については説明を省略する場合がある。
【００５７】
図７は、本実施形態の無人機群制御システムの構成を示す概念図である。図７のように、本実施形態の無人機群制御システムは、管理装置１０−２と、少なくとも一機の無人機２０−２が通信網３０によって接続された構成を有する。
【００５８】
管理装置１０−２は、管理者によって入力された重要エリアに関する入力情報を受け付ける。また、管理装置１０−２は、各無人機２０からセンシング情報を受信し、受信したセンシング情報を保持する。また、管理装置１０−２は、センシング情報からセンサベースのエリア重要度（検出エリア重要度）を算出する。また、管理装置１０−２は、算出した検出エリア重要度と、指定エリア重要度とを統合した統合エリア重要度を算出する。そして、管理装置１０−２は、算出した統合エリア重要度に基づいて、無人機２０−２を制御するための制御信号を無人機２０−２に出力する。
【００５９】
無人機２０−２は、センサ２７から取得したセンシング情報を管理装置１０−２に送信するとともに、管理装置１０−２からの制御信号に応じて制御される。
【００６０】
管理装置１０−２は、入力手段１１、指定エリア重要度算出手段１２、通信手段１３に加え、指定エリア重要度保持手段１４、エリア重要度統合手段１５、制御手段１６、検出エリア重要度算出手段１７、センシング情報管理手段１８を備える。
【００６１】
入力手段１１、指定エリア重要度算出手段１２および通信手段１３の動作は、第１実施形態での手段と同じであるために詳細な説明は省略する。
【００６２】
指定エリア重要度保持手段１４は、指定されたエリアの重要度に関する数値情報（指定エリア重要度）を管理装置１０−２側で保持するための手段である。
【００６３】
エリア重要度統合手段１５は、各無人機２０−２から受信したセンシング情報から算出されたエリア重要度（検出エリア重要度）と、指定エリア重要度とを統合した統合エリア重要度を算出する。
【００６４】
制御手段１６は、統合エリア重要度に基づいて各無人機２０−２のエリア内における最適な配置と制御量を算出する。
【００６５】
検出エリア重要度算出手段１７は、各無人機２０−２から取得したセンシング情報に基づいてエリア重要度（検出エリア重要度）を算出する。
【００６６】
センシング情報管理手段１８は、各無人機２０−２から送られてくるセンシング情報を保存する。
【００６７】
無人機２０−２は、通信手段２１、制御機器２４、センサ２７を備える。無人機２０−２の構成要素の動作は第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６８】
以上が、本実施形態の無人機群制御システムの構成についての説明である。
【００６９】
（動作）
次に、本実施形態の無人機群制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。図８は、管理装置１０−２に入力された重要エリアに関する情報を数値変換し、数値変換された情報を自装置内に保持する動作について説明するためのフローチャートである。
【００７０】
図８において、まず、管理装置１０−２は、入力手段１１に入力された重要エリアに関する情報を取得する（ステップＳ３１）。
【００７１】
次に、管理装置１０−２は、指定された重要エリアに関する情報を数値（指定エリア重要度）に変換する（ステップＳ３２）。
【００７２】
そして、管理装置１０−２は、自装置内の指定エリア重要度保持手段１４に指定エリア重要度を格納する（ステップＳ３３）。
【００７３】
以上が、管理装置１０−２に入力された重要エリアに関する情報を数値変換し、数値変換された情報を自装置内に保持する動作についての説明である。
【００７４】
次に、図９を参照しながら、各無人機２０−２がセンシング情報を収集し、収集したセンシング情報を管理装置１０−２が格納するセンシング情報収集処理について説明する。
【００７５】
図９において、まず、各無人機２０−２は、自機に搭載されているセンサ２７を用いてセンシング情報を取得する（ステップＳ４１）。
【００７６】
次に、各無人機２０−２は、通信手段２１を通じて、管理装置１０−２にセンシング情報を送信する（ステップＳ４２）。
【００７７】
管理装置１０−２は、無人機２０−２から受信したセンシング情報をセンシング情報管理手段１８に格納する（ステップＳ４３）。
【００７８】
以上が、各無人機２０−２がセンシング情報を収集し、収集したセンシング情報を管理装置が格納するセンシング情報収集処理についての説明である。
【００７９】
次に、図１０を参照しながら、管理装置１０−２が検出エリア重要度と指定エリア重要度とを統合した統合エリア重要度を算出し、算出した統合エリア重要度に基づいた制御信号を各無人機２０−２に出力する動作について説明する。
【００８０】
まず、管理装置１０−２は、センシング情報管理手段１８を用いて各無人機２０−２のセンシング情報を取得する（ステップＳ５１）。
【００８１】
次に、管理装置１０−２は、取得したセンシング情報を用いて検出エリア重要度を算出する（ステップＳ５２）。
【００８２】
次に、管理装置１０−２は、指定エリア重要度保持手段１４から指定エリア重要度を読み出す（ステップＳ５３）。
【００８３】
そして、管理装置１０−２は、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを統合する（ステップＳ５４）。
【００８４】
そして、管理装置１０−２は、統合エリア重要度に基づいて、各無人機２０−２の最適な配置を計算する（ステップＳ５５）。
【００８５】
そして、管理装置１０−２は、算出された配置に各無人機２０−２を移動させるための制御量を決定し、決定した制御量を各無人機２０−２に送信する（ステップＳ５６）。
【００８６】
（効果）
以上のように、本実施形態では、管理者によって入力される重要エリアに関する情報と、無人機がセンシングした情報から生成した重要エリアに関する情報とを管理装置側で統合し、統合した情報に基づいて無人機を配置制御する。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、管理者によって入力される重要エリアに関する情報と、無人機がセンシングした情報から生成した重要エリアに関する情報とをともに数値化して統合する。
【００８７】
その結果、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、特定エリア内において無人機を自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現できる。
【００８８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る無人機群制御装置（制御システムとも呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態の無人機群制御装置１の構成を示すブロック図である。無人機群制御装置１は、エリア重要度統合手段２および制御手段３を有する。
【００８９】
本実施形態の無人機群制御装置１は、第１および第２の実施形態の無人機群制御システムに共通する特徴的な機能を抽象化した装置であり、第１または第２の実施形態の無人機群制御システムを構成する管理装置または無人機に含まれる。第１の実施形態に係る無人機群制御システムの場合、無人機群制御装置１は、無人機２０に含まれる。第２の実施形態に係る無人機群制御システムの場合、無人機群制御装置１は、管理装置１０−２に含まれる。
【００９０】
エリア重要度統合手段２は、指定エリア重要度と検出エリア重要度とを入力とし、それらの重要度を統合した統合エリア重要度を生成する。
【００９１】
第１の実施形態の場合、エリア重要度統合手段２は、無人機２０に含まれるエリア重要度統合手段２２に相当する。第２の実施形態の場合、エリア重要度統合手段２は、管理装置１０−２に含まれるエリア重要度統合手段１５に相当する。
【００９２】
制御手段３は、エリア重要度統合手段２によって算出された統合エリア重要度に基づいて、無人機を制御するための制御信号を無人機に配信する。
【００９３】
第１の実施形態の場合、制御手段３は、無人機２０に含まれる制御手段２３に相当する。第２の実施形態の場合、制御手段３は、管理装置１０−２に含まれる制御手段１６に相当する。
【００９４】
本実施形態によっても、第１および第２の実施形態と同様に、複数の無人機を特定エリア内に自律的に配置制御させる際に、管理者からの指示を反映させながら、状況変化に追従して無人機群が自律的に行動するオペレーションを実現できる。
【００９５】
（ハードウェア）
ここで、本実施形態に係る無人機群制御システムの制御系統を実現するハードウェア構成について、図１２のコンピュータ９０を一例として挙げて説明する。なお、図１２のコンピュータ９０は、各実施形態の無人機群制御システムの制御系統を実現するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００９６】
図１２のように、コンピュータ９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を備える。図１２においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記している。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【００９７】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る制御系統が実行する演算処理や制御処理を実行する。
【００９８】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。
【００９９】
補助記憶装置９３は、データを記憶する手段である。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、データを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【０１００】
入出力インターフェース９５は、コンピュータ９０と周辺機器との接続規格に基づいて、コンピュータ９０と周辺機器とを接続する装置である。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１０１】
コンピュータ９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ授受は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１０２】
通信インターフェース９６は、ネットワークを通じて、別のコンピュータやサーバなどのシステムや装置に接続される。
【０１０３】
また、コンピュータ９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介してコンピュータ９０に接続すればよい。
【０１０４】
また、コンピュータ９０には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス９９に接続される。リーダライタは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体とも呼ぶ）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出しや、コンピュータ９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばＳＤ（Secure Digital）カードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１０５】
以上が、本発明の実施形態に係る無人機群制御システムの制御系統を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図１２のハードウェア構成は、本発明の各実施形態に係る無人機群制御システムの制御系統を可能とするためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、本実施形態に係る処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１０６】
この出願は、２０１６年１１月１８日に出願された日本出願特願２０１６−２２４６９３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０７】
１０    管理装置
２０    無人機
３０    通信網
１１    入力手段
１２    指定エリア重要度算出手段
１３    通信手段
１４    指定エリア重要度保持手段
１５    エリア重要度統合手段
１６    制御手段
１７    検出エリア重要度算出手段
１８    センシング情報管理手段
２１    通信手段
２２    エリア重要度統合手段
２３    制御手段
２４    制御機器
２５    指定エリア重要度保持手段
２６    検出エリア重要度算出手段
２７    センサ
【図１】
2018092699.tif 000003
【図２】
2018092699.tif 000004
【図３】
2018092699.tif 000005
【図４】
2018092699.tif 000006
【図５】
2018092699.tif 000007
【図６】
2018092699.tif 000008
【図７】
2018092699.tif 000009
【図８】
2018092699.tif 000010
【図９】
2018092699.tif 000011
【図１０】
2018092699.tif 000012
【図１１】
2018092699.tif 000013
【図１２】
2018092699.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月9日(2019.4.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
特定エリアに配置される少なくとも一機の無人機を制御するプログラムであって、
外部から指定されるエリアの重要度に基づいて算出される指定エリア重要度と、前記無人機に搭載されたセンサによって検出されるエリアの重要度に基づいて算出される検出エリア重要度とを入力とし、前記指定エリア重要度と前記検出エリア重要度とを統合して統合エリア重要度を算出する処理と、
算出された前記統合エリア重要度に基づいて前記無人機を制御するための制御信号を前記無人機に配信する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2018092699.tif 000015
2018092699.tif 000016