(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状部材の繰り出し及び巻き揚げが可能な巻揚機を備えた無人飛行体と、  前記線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において前記無人飛行体を離陸させる飛行制御部と、  前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出するための位置関係算出情報を検知する検知部と、 前記検知部により検知された前記位置関係算出情報に基づいて前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出する位置関係算出部と、  前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、前記巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせ、前記無人飛行体が離陸してから前記巻き揚げ条件が満たされるまで、前記巻揚機から引き出し可能に前記線状部材を解放させる巻き揚げ制御部と、を含み、 前記巻き上げ条件は、前記位置関係算出部により算出された前記位置関係が前記線状部材を巻き揚げ可能な状態であることを含み、 前記線状部材を巻き揚げ可能な状態は、前記巻き揚げ制御部により前記荷物の真上であると判定された位置であり、 前記巻き揚げ制御部は、前記位置関係として、前記無人飛行体と前記荷物との距離に基づいて、前記線状部材を巻き上げ可能な状態であるか否かを判定する、無人飛行体システム。
【請求項２】
前記検知部は、前記荷物を含む画像を撮像することにより前記位置関係算出情報を検知する撮像部を更に含み、  前記位置関係算出部は、記憶部に予め記憶された前記荷物の外形及び大きさと、前記荷物を含む画像から算出した前記荷物の外形及び大きさとを比較することにより、前記無人飛行体と前記荷物との距離を算出すると共に、前記荷物を含む画像から前記荷物の中心座標を算出し、 前記巻き揚げ制御部は、前記無人飛行体と前記荷物との距離が十分離れており、かつ前記荷物の中心座標が前記無人飛行体の中心座標から一定範囲内にある場合、前記線状部材を巻き上げ可能な状態であると判定する、請求項１に記載の無人飛行体システム。
【請求項３】
前記検知部は、前記線状部材の繰り出し長さを測定する測定部及び前記無人飛行体の高度を測定する高度計により前記位置関係算出情報を検知し、  前記位置関係算出部は、前記測定部により測定された前記線状部材の繰り出し長さから前記無人飛行体と前記荷物との距離を算出し、  前記巻き揚げ制御部は、前記無人飛行体と前記荷物との距離が十分離れており、かつ前記無人飛行体と前記荷物との距離と前記無人飛行体の地表からの高度とが一致する場合、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態であると判定する、請求項１に記載の無人飛行体システム。
【請求項４】
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が離陸してから前記巻き揚げ条件が満たされるまで、前記検知部により検知された前記無人飛行体と前記荷物との前記位置関係に基づいて前記無人飛行体の飛行を制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載の無人飛行体システム。
【請求項５】
線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において無人飛行体を離陸させる飛行制御部と、  前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出するための位置関係算出情報を検知する検知部と、 前記検知部により検知された前記位置関係算出情報に基づいて前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出する位置関係算出部と、  前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせ、前記無人飛行体が離陸してから前記巻き揚げ条件が満たされるまで、前記巻揚機から引き出し可能に前記線状部材を解放させる巻き揚げ制御部と、を含み、 前記巻き上げ条件は、前記位置関係算出部により算出された前記位置関係が前記線状部材を巻き揚げ可能な状態であることを含み、 前記線状部材を巻き揚げ可能な状態は、前記巻き揚げ制御部により前記荷物の真上であると判定された位置であり、 前記巻き揚げ制御部は、前記位置関係として、前記無人飛行体と前記荷物との距離に基づいて、前記線状部材を巻き上げ可能な状態であるか否かを判定する、無人飛行体の制御装置。
【請求項６】
線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において無人飛行体を離陸させるステップと、  前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出するための位置関係算出情報を検知するステップと、 検知された前記位置関係算出情報に基づいて前記無人飛行体と前記荷物との位置関係を算出するステップと、  前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせ、前記無人飛行体が離陸してから前記巻き揚げ条件が満たされるまで、前記巻揚機から引き出し可能に前記線状部材を解放させるステップと、を含み、 前記巻き上げ条件は、算出された前記位置関係が前記線状部材を巻き揚げ可能な状態であることを含み、 前記線状部材を巻き揚げ可能な状態は、前記巻き揚げ制御部により前記荷物の真上であると判定された位置であり、 前記巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせるステップにおいて、前記位置関係として、前記無人飛行体と前記荷物との距離に基づいて、前記線状部材を巻き上げ可能な状態であるか否かを判定する、
無人飛行体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体システム、制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂ドローン等の無人で飛行可能な飛行体を利用して貨物を運搬することが検討されている。例えば、飛行体に貨物を収容するボックス等を付設し、飛行体が着地した状態でボックスを解放して貨物を引き渡すことが行われている。この場合、貨物の受け渡し場所として、飛行体が着地可能な一定以上の面積を有する平坦な場所が必要となる。【０００３】
そこで、例えば下記特許文献１に記載されるように、飛行体にワイヤや紐等の線状部材の繰り出し及び巻き取りが可能な巻揚機（ウインチ）を設け、線状部材の先端に荷物（貨物及び貨物を収容する容器を含み得る）を保持させ、飛行体が着地することなく、空中に留まったまま貨物を引き渡すことも検討されている。このような方法によれば、荷物を載置できる比較的小さいスペースがあれば、貨物を引き渡すことができる。また、装置構成によっては、飛行体を着陸させるよりも線状部材を繰り出す方が短時間で荷物を引き渡すことができる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるような線状部材で係留された荷物を無人飛行体により運搬する技術において、運搬効率を向上させるために、より容易に荷物を線状部材に係留することが求められている。【０００６】
本発明は、より容易に荷物を線状部材に係留することができる無人飛行体システム、制御装置及び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】
本発明の一態様の無人飛行体システムは、線状部材の繰り出し及び巻き揚げが可能な巻揚機を備えた無人飛行体と、前記線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において前記無人飛行体を離陸させる飛行制御部と、前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、前記巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせる巻き揚げ制御部と、を含む。【０００８】
本発明の別の態様の無人飛行体の制御装置は、線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において無人飛行体を離陸させる飛行制御部と、前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせる巻き揚げ制御部と、を含む。【０００９】
本発明のまた別の態様の無人飛行体の制御方法は、線状部材に係留された荷物が地面に配置された状態において無人飛行体を離陸させるステップと、前記無人飛行体が離陸した後に、前記線状部材を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機により前記線状部材を巻き揚げさせるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より容易に荷物を線状部材に係留することができる無人飛行体システム、制御装置及び制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る無人飛行体システムの構成を示す模式図である。
【図２】無人飛行体システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】無人飛行体システムの線状部材の巻き揚げ制御を示す模式図である。
【図４】無人飛行体システムの制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】第１変形例の無人飛行体システムの構成を示す模式図である。
【図６】第２変形例の無人飛行体システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の限定的ではない例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明をする。図１は、本発明の実施形態に係る無人飛行体システム１の構成を示す模式図である。無人飛行体システム１は、荷物Ｔを保持した状態で飛行することにより、無人で荷物Ｔを運搬する。
【００１３】
図１に示すように、無人飛行体システム１は、無人飛行体２と、巻揚機３と、落下防止機構４と、撮像部５と、制御装置６と、を備える。
【００１４】
無人飛行体２は、無人で飛行可能なものであれば特に限定されないが、図示する本実施形態の無人飛行体２は、複数の回転翼２１を有する無人回転翼機である。また、無人飛行体２は、回転翼２１を駆動するための電力を供給する不図示のバッテリ等を更に有する。
【００１５】
巻揚機３は、無人飛行体２に設けられ、先端に荷物Ｔを接続可能な線状部材３１の繰り出し及び巻き揚げが可能である。巻揚機３は、不図示のモータにより線状部材３１を巻き揚げ可能なウインチである。巻揚機３が巻き揚げる線状部材３１としては、例えばロープ、ワイヤ等の可撓性を有する部材が用いられる。
【００１６】
線状部材３１は、その先端部を荷物Ｔに結びつけてもよく、先端に荷物Ｔを接続するための接続部材３２を有してもよい。
線状部材３１の先端に設けられる接続部材３２は、例えばフック、シャックル等の人が操作することで荷物を分離可能なものであってもよく、無人で荷物Ｔを切り離すことができる切り離し機構を有してもよい。
【００１７】
接続部材３２の接続するための機構は、機械的に摩擦力を用いて把持するものであってもよいし、電磁石等の磁力を利用したものであってもよい。
【００１８】
落下防止機構４は、巻揚機３が線状部材３１を巻き揚げて荷物Ｔを無人飛行体２から一定範囲内に近付けた状態で、線状部材３１との接続が解除されたとしても荷物Ｔを保持することにより荷物Ｔの落下を防止できるように構成される。
【００１９】
可動支持体４１は、荷物Ｔを支持する状態において、少なくとも荷物Ｔの底部を支持するよう構成される。また、可動支持体４１は、荷物Ｔの側面に当接して荷物Ｔの側方への移動を制限するよう構成されてもよく、飛行中に荷物Ｔを不動に把持する部材を兼ねてもよい。
【００２０】
撮像部５は、例えば、静止画像及び動画像を撮像可能なデジタルカメラで構成される。撮像部５は、無人飛行体２の側面に取り付けられ、無人飛行体２の下方向の静止画像及び動画像を撮像する。
【００２１】
制御装置６は、例えばＣＰＵ、メモリ等を備えるコンピュータ装置に、所定のプログラムを導入することで実現することができる。制御装置６は、通信部を介して無人飛行体２から離れた位置に配置される外部のサーバ（遠隔制御装置）と通信してもよい。また、無人飛行体２は、遠隔制御装置からの指示がなくても制御装置６の制御によって単独で目的地まで飛行して荷受人に荷物Ｔを引き渡してから、所定の配送基地等に帰還することができるように構成されてもよい。
【００２２】
高度計７は、例えば、気圧高度計であり、無人飛行体２の高度を測定する。なお、高度計７は、他の方式により高度を測定してもよい。
【００２３】
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る無人飛行体システム１の動作を説明する。図２は、無人飛行体システム１の機能構成を示すブロック図である。
【００２４】
図２に示すように、無人飛行体システム１は、回転翼２１と、モータ２２と、巻揚機３と、落下防止機構４と、撮像部５と、制御装置６と、高度計７と、通信部８と、記憶部９と、を備える。
【００２５】
複数の回転翼２１及び複数の回転翼２１ごとに設けられるモータ２２は、制御装置６により回転を制御されることにより無人飛行体システム１を飛行させる。
【００２６】
巻揚機３は、測定部３３を有する。測定部３３は、例えば、回転検出センサで構成され、線状部材３１の繰り出し長さを測定する。測定部３３は、測定した線状部材３１の繰り出し長さを制御装置６へ出力する。測定部３３は、線状部材３１の繰り出し長さを測定可能な他の方式を用いてもよい。例えば、測定部３３は、回転量に基づいて繰り出し長さを算出する測定計を制御装置６が有する構成としてもよい。
【００２７】
落下防止機構４は、制御装置６の制御に従って動作する。例えば、落下防止機構４の可動支持体４１は、制御装置６の制御に従って荷物Ｔの落下（及び降下）を防止する状態と、荷物Ｔの降下（及び落下）を可能にする状態との間で遷移する。
【００２８】
撮像部５は、検知部として機能し、荷物Ｔの画像を撮像することにより位置関係算出情報を検知する。撮像部５は、撮像した画像を制御装置６へ出力する。
【００２９】
制御装置６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサであり、記憶部２３に記憶されたプログラムを実行することによって、飛行制御部６１、巻き揚げ制御部６２及び位置関係算出部６３として機能する。
【００３０】
高度計７は、無人飛行体２の高度を測定し、測定結果を制御装置６へ出力する。
通信部８は、無人飛行体２を遠隔操作するための遠隔制御装置、他の無人飛行体等との間で無線通信を行う。
【００３１】
記憶部９は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やアプリケーションプログラム等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の各種情報を格納するハードディスクドライブやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置である。
【００３２】
なお、無人飛行体２は、上述した構成に加えて、ジャイロセンサ、加速度センサ、超音波センサ、磁気方位センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の各種センサを備えてもよい。例えば、無人飛行体２は、ＧＰＳにより無人飛行体２の位置情報を検知する。
【００３３】
図３は、無人飛行体２の線状部材３１の巻き揚げ制御を示す模式図である。なお、図３において、落下防止機構４等の構成は省略されている。
図３の（ａ）に示すように、無人飛行体２が着陸した状態において、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３により線状部材３１を解放し、線状部材３１を繰り出した状態にする。そして、荷物Ｔは、無人飛行体２が着陸し、かつ線状部材３１の先端が無人飛行体２の本体部分から離間した状態において、線状部材３１に接続される。
【００３４】
線状部材３１を解放した状態で無人飛行体２を上昇させることで、荷物Ｔが線状部材３１に引っ張られにくくなり、無人飛行体システム１は、荷物Ｔへの衝撃（例えば荷物Ｔが倒れたり、引きずられたりする等）を抑制することができる。
【００３５】
なお、線状部材３１の解放は、例えば、巻揚機３が線状部材３１を巻き取っている巻き筒の回転の固定を解除し、線状部材３１が引っ張られると、その引張力により線状部材３１が引き出されるような状態のことである。即ち、線状部材３１を巻揚機３から引き出し可能な状態である。
【００３６】
飛行制御部６１は、線状部材３１に係留された荷物Ｔが地面Ｇに配置された状態において無人飛行体２を離陸させる。
【００３７】
その後、図３の（ｂ）に示すように、無人飛行体２が離陸した後に、無人飛行体２が荷物Ｔのほぼ真上に位置するときに、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３により線状部材３１を巻き揚げさせる。即ち、巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２が離陸した後に、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機３により線状部材３１を巻き揚げさせる。
【００３８】
また、巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２が離陸してから巻き揚げ条件が満たされるまで、巻揚機３により線状部材３１を繰り出させる。これにより、無人飛行体２は、線状部材３１に係留された荷物Ｔの位置及び向きを変えずに飛行することができる。
【００３９】
巻き揚げ制御部６２において、巻き揚げ条件は、位置関係算出部６３により算出された位置関係が線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であることを含む。ここで、巻揚げ可能な状態は、巻き揚げ制御部６２によって荷物Ｔの真上であると判定された位置であってもよい。
【００４０】
そして、位置関係算出部６３は、検知部としての撮像部５、高度計７及び測定部３３により検知された位置関係算出情報に基づいて無人飛行体２と荷物Ｔとの位置関係を算出する。
【００４１】
例えば、検知部が撮像部５である場合、撮像部５は、位置関係を算出するための位置関係算出情報として荷物Ｔを含む画像を撮像する。即ち、撮像部５は、画像を位置関係算出情報として検知する。位置関係算出部６３は、撮像部５により撮像された荷物Ｔを含む画像に基づいて無人飛行体２と荷物Ｔとの位置関係を算出する。
【００４２】
位置関係算出部６３は、荷物Ｔを含む画像から荷物Ｔを識別し、識別した荷物Ｔの外形及び大きさを算出する。位置関係算出部６３は、記憶部９に予め記憶された荷物Ｔの外形及び大きさと、荷物Ｔを含む画像から算出した荷物Ｔの外形及び大きさとを比較することにより、無人飛行体２と荷物Ｔとの距離を算出する。また、位置関係算出部６３は、荷物Ｔを含む画像から荷物Ｔの中心座標を算出する。
【００４３】
この場合、巻き揚げ制御部６２は、位置関係算出部６３により算出された無人飛行体２と荷物Ｔとの距離及び荷物Ｔの中心座標に基づいて、無人飛行体２の位置が線状部材３１を巻き揚げ可能な状態である（荷物Ｔと無人飛行体２との位置関係は、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態である）か否かを判定する。
【００４４】
例えば、巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２と荷物Ｔとの距離が十分離れており、かつ荷物Ｔの中心座標が無人飛行体２の中心座標から一定範囲内にある場合、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であると判定する。ここで、無人飛行体２の中心座標は、例えば、ＧＰＳによって検知される。これにより、無人飛行体２が荷物Ｔのほぼ真上に位置するとき、巻き揚げ制御部６２は、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であると判定することができる。
本実施形態では、巻揚げ状態を判定するための荷物Ｔの中心座標と無人飛行体２の中心座標の比較処理は、水平方向における２次元座標を用いて行う。なお、無人飛行体２の中心座標を三次元座標として処理し、上述の一定範囲内にあるか否かを判定する処理のときに座標の水平成分のみを比較に用いる処理でもよい。
【００４５】
また、検知部が測定部３３及び高度計７である場合、測定部３３は、線状部材３１の繰り出し長さを測定し、高度計７は、無人飛行体の高度を測定することにより、位置関係算出情報を検知する。位置関係算出部６３は、測定部３３により測定された線状部材３１の繰り出し長さ及び高度計７により測定された無人飛行体２の高度に基づいて位置関係を算出する。
【００４６】
例えば、位置関係算出部６３は、測定部３３により測定された線状部材３１の繰り出し長さから無人飛行体２と荷物Ｔとの距離を算出する。
巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２と荷物Ｔとの距離が十分離れており、かつ無人飛行体２と荷物Ｔとの距離と無人飛行体２の地表からの高度とが一致する場合、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であると判定する。これにより、無人飛行体２が荷物Ｔのほぼ真上に位置するとき、巻き揚げ制御部６２は、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であると判定することができる。
【００４７】
また、飛行制御部６１は、無人飛行体２が離陸してから巻き揚げ条件が満たされるまで、検知部としての撮像部５、高度計７及び測定部３３により検知された無人飛行体２と荷物Ｔとの位置関係に基づいて無人飛行体２の飛行を制御する。
【００４８】
具体的には、飛行制御部６１は、離陸した後、上昇し、巻き揚げ条件が満たされるまで、荷物Ｔのほぼ真下の位置へ移動するように無人飛行体２の飛行を制御する。そして、巻き揚げ条件を満たし、線状部材３１を巻き揚げた後、飛行制御部６１は、目標地点へ向かって飛行するように無人飛行体２を制御する。
【００４９】
また、上述した実施形態に替えて、無人飛行体システム１は、上述したような検知部として撮像部５を用いた構成と、検知部として高度計７及び測定部３３を用いた構成とを組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
図４は、無人飛行体システム１の制御装置６の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２が着陸した状態において巻揚機３により線状部材３１を解放させる。そして、荷物Ｔは、接続部材３２により線状部材３１に取り付けられる。また、荷物Ｔの接続部材３２への取り付けは、制御装置６に内蔵されるタイマ、ユーザによる遠隔制御装置の操作等によって検知されてもよい。荷物Ｔの接続部材３２への取り付けは、人によって行われてもよく、自動的な制御によって行われてもよい。
【００５１】
ステップＳ２において、飛行制御部６１は、無人飛行体２を地面Ｇから離陸させる。飛行制御部６１は、例えば荷物Ｔの接続部材３２への取り付けを検知したことに基づいて無人飛行体２を地面Ｇから離陸させる。
【００５２】
ステップＳ３において、位置関係算出部６３は、検知部としての撮像部５、高度計７及び測定部３３により検知された位置関係算出情報に基づいて無人飛行体２と荷物Ｔとの位置関係を算出し、飛行制御部６１は、位置関係に基づいて無人飛行体２の飛行を制御する。
【００５３】
ステップＳ４において、巻き揚げ制御部６２は、算出された位置関係が巻き揚げ条件を満たすか否かを判定する。上述の巻き揚げ条件を満たす場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ５へ移り、巻き揚げ条件を満たさない場合（ＮＯ）には、ステップＳ３へ戻る。
【００５４】
ステップＳ５において、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３に線状部材３１を巻き揚げさせる。また、巻き揚げ制御部６２は、荷物Ｔが無人飛行体２から一定範囲内に近付くまで線状部材３１を十分に巻き揚げた後、落下防止機構４の可動支持体４１を制御して、荷物Ｔの落下を防止する状態に遷移させる。
【００５５】
＜第１変形例＞
図５は、第１変形例の無人飛行体システム１の構成を示す模式図である。図５に示すように、第１変形例の無人飛行体システム１は、荷物Ｔを地面Ｇに対して固定及び解放可能な保持装置１０を更に備える。
【００５６】
保持装置１０は、地面Ｇに設置され、制御装置６又は遠隔制御装置と無線通信することにより制御される。保持装置１０は、任意の手段で荷物Ｔを固定及び解放可能であり、例えば、機械的、電気的又は電磁気的な構成を用いて荷物Ｔを固定及び解放する。なお、保持装置１０による荷物Ｔの地面Ｇに対する固定は、必ずしも荷物Ｔが地面Ｇに接する必要があるわけではなく、荷物Ｔと地面Ｇとの相対的な位置及び姿勢の関係が固定される関係も含む。
【００５７】
保持装置１０は、無人飛行体２が地面Ｇに着陸した状態で荷物Ｔを固定する。飛行制御部６１は、保持装置１０により荷物Ｔを固定した状態において無人飛行体２を離陸させる。
【００５８】
その後、上述したように、無人飛行体２が離陸した後に、巻き揚げ制御部６２が、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされたと判定した場合に、保持装置１０は、荷物Ｔの固定を解放する。そして、巻き揚げ制御部６２は、巻き揚げ条件を満たすと、巻揚機３により線状部材３１を巻き揚げさせる。
【００５９】
なお、無人飛行体システム１は、線状部材３１を解放しない（線状部材３１の繰り出し長さが固定された）状態において無人飛行体２を離陸させてもよい。荷物Ｔと線状部材３１の繰り出し長とが固定された状態で無人飛行体２を上昇させると、無人飛行体２は、荷物Ｔの真上に移動する。
【００６０】
即ち、線状部材３１が緊張した状態において、無人飛行体２に掛かる力は、回転翼２１による垂直上方向の力と、線状部材３１による荷物方向の力との合力となり、当該合力に従って無人飛行体２は移動する。
【００６１】
無人飛行体２の移動の結果、最終的にそれら２つの力が逆方向で拮抗した状態になると、無人飛行体２は、空中でほぼ停止する。拮抗した状態において、２つの力が逆方向であるため、荷物Ｔは、無人飛行体２から見て垂直上方向とは逆方向に存在する、即ち無人飛行体２は、荷物Ｔの真上に存在する。
【００６２】
したがって、無人飛行体システム１は、荷物Ｔと無人飛行体２との位置関係を直接的に計測しなくても（例えば十分な時間上昇させたか否かに基づいて）巻き揚げ状態が満たされたか否かを判定することができる。
【００６３】
また、線状部材３１を解放して、無人飛行体２を上昇させた場合であっても、巻揚機３の巻き筒の回転抵抗が０でない限り、荷物Ｔに対してわずかに力が掛かる。そのため、荷物が軽い場合には、荷物が倒れたり引きずられたりする可能性がある。しかし、本変形例のように荷物を固定した状態で無人飛行体を上昇させることで、その間に荷物に与えられる衝撃（例えば、倒れる、引きずられる等）をより抑制することができる。そのため、本変形例の無人飛行体システム１は、例えば軽く、かつできるだけ衝撃を与えたくない荷物（例えばコップに入った飲料等）を運ぶ場合、より好適である。
【００６４】
＜第２変形例＞
図６は、第２変形例の無人飛行体システム１の構成を示す模式図である。図６に示すように、第２変形例の無人飛行体システム１は、高度計７を備え、巻き揚げ制御部６２は、高度計７により測定された無人飛行体２の高度に応じて、巻揚機３により線状部材３１を繰り出させる。
【００６５】
具体的には、図６の（ａ）に示すように、無人飛行体２の高度が低い場合、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３により無人飛行体２の高度に応じた長さの線状部材３１を繰り出させる。
そして、図６の（ｂ）に示すように、図６の（ａ）よりも無人飛行体２の高度が高い場合、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３により更に線状部材３１を繰り出させる。
【００６６】
即ち、上述した実施形態では、巻き揚げ制御部６２は、無人飛行体２が離陸してから巻き揚げ条件が満たされるまで、巻揚機３により線状部材３１を解放させたが、変形例１では、巻き揚げ制御部６２は、巻揚機３により線状部材３１を解放させず、無人飛行体２の高度に応じて、巻揚機３により線状部材３１を繰り出させる。
【００６７】
なお、上述した実施形態では、制御装置６は、無人飛行体２の内部に設けられてたが、制御装置６は、無人飛行体２から離間した場所に設けられ、無線通信を用いて無人飛行体２を遠隔制御してもよい。
【００６８】
以上の説明から明らかなように、本発明の各実施形態は、以下の各構成により、それぞれ有利な効果を奏する。
【００６９】
本発明の実施形態に係る無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）の繰り出し及び巻き揚げが可能な巻揚機を備えた無人飛行体（２）と、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）が地面（Ｇ）に配置された状態において無人飛行体（２）を離陸させる飛行制御部（６１）と、無人飛行体（２）が離陸した後に、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機（３）により線状部材（３１）を巻き揚げさせる巻き揚げ制御部（６２）と、を含む。
【００７０】
これにより、無人飛行体システム（１）は、無人飛行体（２）が着陸した状態では、巻揚機（３）により線状部材（３１）を巻き揚げていないため、ユーザは、無人飛行体（２）の本体部分から離れた場所で、より容易に荷物（Ｔ）を線状部材（３１）に係留することができる。
【００７１】
また、巻き揚げ制御部（６２）は、無人飛行体（２）が離陸してから巻き揚げ条件が満たされるまで、巻揚機（３）から引き出し可能に線状部材（３１）を解放させる。これにより、無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）の位置及び向きを変えずに無人飛行体（２）を飛行させることができる。
【００７２】
また、巻き上げ条件は、位置関係算出部６３により算出された位置関係が線状部材３１を巻き揚げ可能な状態であることを含む。これにより、無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）を巻き揚げ可能な位置から適切に線状部材（３１）を巻き揚げることができる。
【００７３】
また、線状部材（３１）を巻き揚げ可能な状態は、巻き揚げ制御部（６２）により荷物（Ｔ）の真上であると判定された位置である。これにより、無人飛行体システム（１）は、無人飛行体（２）が荷物（Ｔ）の真上にあるときに、線状部材（３１）を巻き揚げることができる。
【００７４】
また、位置関係算出部（６３）は、撮像部（５）により撮像された荷物（Ｔ）を含む画像に基づいて無人飛行体（２）と荷物（Ｔ）との位置関係を算出する。これにより、無人飛行体システム（１）は、撮像された荷物（Ｔ）を含む画像を用いて、適切に無人飛行体（２）と荷物（Ｔ）との位置関係を算出することができる。
【００７５】
また、位置関係算出部（６３）は、測定部（３３）により測定された線状部材（３１）の繰り出し長さ及び高度計（７）により測定された無人飛行体（２）の高度に基づいて位置関係を算出する。これにより、無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）の繰り出し長さ及び無人飛行体（２）の高度を用いて、適切に無人飛行体（２）と荷物（Ｔ）との位置関係を算出することができる。
【００７６】
また、飛行制御部（６１）は、無人飛行体（２）が離陸してから巻き揚げ条件が満たされるまで、検知部（５，７，３３）により検知された無人飛行体（２）と荷物（Ｔ）との位置関係に基づいて無人飛行体（２）の飛行を制御する。これにより、無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）及び荷物（Ｔ）の状態に応じて無人飛行体２を飛行させることができる。
【００７７】
また、無人飛行体システム（１）は、荷物（Ｔ）を地面に対して固定及び解放可能な保持装置（１０）を更に含み、飛行制御部（６１）は、保持装置（１０）により荷物（Ｔ）を固定した状態において無人飛行体（２）を離陸させる。これにより、無人飛行体（２）は、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）の位置及び向きを変えずに飛行し、線状部材（３１）を巻き揚げることができる。したがって、線状部材（３１）を巻き揚げる前に荷物（Ｔ）が倒れたりする事態の発生を確実に防止できる。
【００７８】
また、飛行制御部（６１）は、線状部材（３１）を解放しない状態において無人飛行体（２）を離陸させる。これにより、無人飛行体システム（１）は、例えば軽く、かつできるだけ衝撃を与えたくない荷物Ｔ（例えばコップに入った飲料等）を運ぶ場合、より好適である。
【００７９】
また、無人飛行体システム（１）は、無人飛行体（２）の高度を測定する高度計（７）を更に含み、巻き揚げ制御部（６２）は、高度計（７）により測定された無人飛行体（２）の高度に応じて、巻揚機（３）により線状部材を繰り出させる。これにより、無人飛行体システム（１）は、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）の位置及び向きを変えずに飛行し、線状部材（３１）を巻き揚げることができる。
【００８０】
本発明の実施形態に係る無人飛行体（２）の制御装置（６）は、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）が地面（Ｇ）に配置された状態において無人飛行体（２）を離陸させる飛行制御部（６１）と、無人飛行体（２）が離陸した後に、線状部材（３１）を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機（３）により線状部材（３１）を巻き揚げさせる巻き揚げ制御部（６２）と、を含む。これにより、制御装置（６）は、無人飛行体（２）が着陸した状態では、巻揚機（３）により線状部材（３１）を巻き揚げていないため、ユーザは、より容易に荷物（Ｔ）を線状部材（３１）に係留することができる。
【００８１】
本発明の実施形態に係る無人飛行体（２）の制御方法は、線状部材（３１）に係留された荷物（Ｔ）が地面に配置された状態において無人飛行体（２）を離陸させるステップと、無人飛行体（２）が離陸した後に、線状部材（３１）を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機（３）により線状部材（３１）を巻き揚げさせるステップと、を含む。
【符号の説明】
【００８２】
１  無人飛行体システム
２  無人飛行体
３  巻揚機
３１  線状部材
３２  接続部材
３３  測定部
４  落下防止機構
４１  可動支持体
５  撮像部
６  制御装置
６１  飛行制御部
６２  巻き揚げ制御部
６３  位置関係算出部
７  高度計
８  通信部
９  記憶部
１０  固定装置
２１  回転翼
２２  モータ
Ｔ  荷物
【要約】
本発明は、より容易に荷物を線状部材に係留することができる無人飛行体システム、制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。本発明の一態様の無人飛行体システム１は、線状部材３１の繰り出し及び巻き揚げが可能な巻揚機を備えた無人飛行体２と、線状部材３１に係留された荷物Ｔが地面に配置された状態において無人飛行体２を離陸させる飛行制御部６１と、無人飛行体２が離陸した後に、線状部材３１を巻き揚げ可能な状態を示す巻き揚げ条件が満たされた場合に、巻揚機３により線状部材３１を巻き揚げさせる巻き揚げ制御部６２と、を含む。【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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