(57)【要約】  従来の壁面点検と比較して容易かつコストを低減した壁面点検を行うための飛行体及び方法を提供することを課題とする。  空間を移動するためのプロペラ等の駆動手段を有する移動体であるドローン１は、所定のビルＢの上部と前記移動体とを接続し前記移動体に対する重力を支持するワイヤ１０１を備える。更に、前記駆動手段は、前記移動体に対する前記重力が働く方向に対して軸Ｚの方向に前記移動体を移動する駆動力を発生する。これにより、上記課題を解決する。
2020100945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を移動するための駆動手段を有する移動体において、
所定の構造物の上部と前記移動体とを接続し、前記移動体に対する重力を支持する重力支持手段、
を備え、
前記駆動手段は、前記移動体に対する前記重力に対して垂直方向に前記移動体を移動する駆動力を発生する、
移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型無人飛行機（典型的にはドローン）の研究・開発が盛んに行われている（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２０１７−０８１２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願書類では、小型の移動体であるドローンのうち、無人飛行機や無人走行車の制御装置及び制御方法等に関して、次の発明を開示する。この出願書類では、各発明に関する「背景技術」、発明の概要の「発明が解決しようとする課題」、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」及び「発明を実施するための形態」を、夫々記載する。【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、小型の移動体であるドローンの新規な制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。【０００６】
［第１発明］壁面点検
［第２発明］本人確認
［第３発明］離着陸制御
［第４発明］対人位置制御
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る移動体は、
空間を移動するための駆動手段を有する移動体において、
所定の構造物の上部と前記移動体とを接続し、前記移動体に対する重力を支持する重力支持手段、
を備え、
前記駆動手段は、前記移動体に対する前記重力に対して垂直方向に前記移動体を移動する駆動力を発生する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型無人飛行機の新規な制御装置及び制御方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の情報処理システムに含まれる移動体としてのドローンと、操縦者端末との間における飛行制御の概要を示すイメージ図である。
【図２】図１のドローンにおける、飛行制御に係る各種制御部の情報処理に係るハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図１のドローンが実行する、図４乃至図１８に示す各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る図１のドローンによる壁面点検の例を示す図である。
【図５】図４の壁面点検の例を他の方向から示す図である。
【図６】図５の壁面点検におけるドローンの吊下げ方法の他の例を示す図である。
【図７】図５の壁面点検におけるドローンの吊下げ方法の他の更なる例を示す図である。
【図８】図４のドローンの吊下げの状況において、ビルＢが張出し部ＢＨを有する場合を示した図である。
【図９】図４のドローンの吊下げの状況において、ドローンとビルとが所定の距離をとる場合の例を示した図である。
【図１０】図２のドローンが、離着陸ポートを用いた離着陸を行う場合における補助部材の例を示す図である。
【図１１】図２のドローンが、着陸時に用いる着陸ポートの例を示す図である。
【図１２】図２のドローンの着陸時等において、補助部材の例である中継用ドローンＲと連携した制御の例を示す図である。
【図１３】図２のドローンを地上のカメラを用いて撮像して制御する例を示した図である。
【図１４】図１３の撮像されたドローンの映像に基づいて、操縦者端末で確認し操縦する例を示した図である。
【図１５】図２のドローンが作業者と接触するのを防ぐためのモジュールの機能及び使用方法の例を示した図である。
【図１６】棚がある倉庫内を作業者とドローンとが通行しており、棚により作業者とドローンとが相互に位置を視認できない状態において、モジュールにより衝突を回避する例を示す図である。
【図１７】作業者と複数のドローンが倉庫内を移動している場合の衝突回避に係る図である。
【図１８】産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローンが、壁により構成される通路の手前で停止する例を示す図である。
【図１９】工場内等を無人で走行する移動体であるドローンの位置制御において、補助部材を用いたドッキングの例を示す図である。
【図２０】図２のドローンが着陸時に用いる着陸ポートの例のうち、図１１と異なる例を示す図である。
【図２１】図２のドローンを地上のカメラを用いて撮像して制御する例のうち、図１３と異なる例を示す図である。
【図２２】産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローンが、壁により構成される通路の手前で停止する例のうち、図１８と異なる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る情報処理システムを実施形態に関し、３次元空間を移動可能な小型無人飛行機（以下「ドローン」と呼ぶ）１を含む情報処理システムについて、図面を用いて説明する。図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複する説明を省略する。なお、最初にドローン１の通信及び制御装置の全体的なイメージの説明を行い、次に、第１〜第４実施形態を順番に説明する。ただし、本発明における「ドローン」の用語の対象は、３次元空間を移動可能な小型無人飛行機に限らない。即ち例えば、２次元空間を移動可能な走行車であるドローン等も含む。
【００１１】
なお、以下の説明では、特に断りのない限り、次のように定義する方向を用いるものとする。
即ち、以下、前述の特許文献１のような、単独で飛行する状態にあるプロペラ式のドローン１を仮定した場合において、主たるプロペラが回転することで重力に対抗する推力を発生させる方向であって、貨物等を除いたドローンの重心を通る軸を軸ＤＺと呼ぶ。ここで、ドローン１が一定の位置でホバリングした状態から主たるプロペラの回転数を増やした場合、ドローンは高度を増し上昇する。この方向を「軸ＤＺが正の方向」、その逆を「軸ＤＺが負の方向」と適宜呼ぶ。従って、上述の定義によれば、軸ＤＺはドローン１の姿勢によらずドローン１に対して固定される。
【００１２】
図１は、本実施形態のドローン１と操縦者端末２との間における飛行制御の概要を示すイメージ図である。
図１に示すように、ドローン１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星Ｇから位置情報を取得する。
ドローン１は、この位置情報と、ドローン１に搭載された各種センサから得られる情報と、を合わせて操縦者端末２に送信する。なお、各種センサから得られる情報とは、具体的に例えば、ドローン１の姿勢に関する情報や回転運動に関する情報等である。操縦者端末２は、スマートフォン等で構成され、操縦者Ｕがドローン１を操縦するために用いる端末である。
サーバ３は、パーソナルコンピュータ等で構成され、ドローン１から各種情報を取得して、様々な処理を実行するために用いられる装置である。
なお、ドローン１と、操縦者端末２と、サーバ３との夫々とはインターネット等の所定のネットワークＮを介して相互に接続される。ネットワークＮとは、インターネットや携帯キャリア網等は勿論、ＮＦＣ（（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）登録商標）やＢｌｕｅ  ｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信等も含まれる。
具体的に例えば、このようなネットワークＮの利用態様として、以下のような例が想定される。
即ち、ドローン１が、操縦者端末２の電波が到達するエリア内を飛行する際は、ドローン１と操縦者端末２とは、リアルタイムで直接通信を行うことができる。これに対して、ドローン１が、操縦者端末２の電波が到達するエリア外を飛行する際は、ドローン１と操縦者端末２との間で直接的な通信を行うことができないため、間接的な通信を行う。具体的には、操縦者端末２は、インターネットや携帯キャリア網等のネットワークＮを介して、サーバ３からドローン１の位置情報や飛行情報等を取得し、これら情報を参考にしながら、ドローン１の飛行を制御するための情報を送信する。この場合において、サーバ３は、ドローン１と所定の無線通信規格の無線装置Ｗを介してドローン１と情報の授受を行う。
また、サーバ３は、上述のように操縦者端末２の指示により動作するのみならず、ドローン１と授受した情報等に基づいて、ドローン１に対して目的地の指示や制御に関する情報の授受等を行うこともできる。
【００１３】
また、ドローン１は、第１乃至４実施形態におけるドローンの制御等に係る情報処理のため、以下に示すようなハードウェア構成を有する。
図２は、図１のドローンにおける、飛行制御に係る各種制御部の情報処理に係るハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１４】
ドローン１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、バス１４と、入出力インターフェース１５と、出力部１６と、入力部１７と、記憶部１８と、通信部１９と、ドライブ２０と、を備えている。
【００１５】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記録されているプログラム、又は、記憶部１８からＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
ＲＡＭ１３には、ＣＰＵ１１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
【００１６】
ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、バス１４を介して相互に接続されている。このバス１４にはまた、入出力インターフェース１５も接続されている。入出力インターフェース１５には、出力部１６、入力部１７、記憶部１８、通信部１９及びドライブ２０が接続されている。
【００１７】
出力部１６は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、各種情報を画像や音声として出力する。
入力部１７は、キーボードやマウス等で構成され、各種情報を入力する。
【００１８】
記憶部１８は、ハードディスクやＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、各種データを記憶する。
通信部１９は、インターネットを含むネットワークＮを介して他の装置（図１の例では操縦者端末２等）との間で通信を行う。
【００１９】
ドライブ２０には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア３１が適宜装着される。ドライブ２０によってリムーバブルメディア３１から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部１８にインストールされる。
また、リムーバブルメディア３１は、記憶部１８に記憶されている各種データも、記憶部１８と同様に記憶することができる。
【００２０】
なお、図示はしないが、図１の操縦者端末２及びサーバ３は図２に示すハードウェア構成と基本的に同様の構成を有する。
【００２１】
以下に説明する第１乃至第４実施形態は、上述の情報処理システムの下で実現することができる。
【００２２】
［第１実施形態］壁面点検
タイル張りの建造物の外壁が老朽化した場合、タイルが剥がれ落ち歩行者に危害を加える可能性がある。そのため、タイル等の落下により歩行者等に危害を加える恐れのある外壁の点検が法的に義務付けられている。また、法的に定められた外壁の点検の他、壁面を点検したいという要望がある。
外壁点検の方法としては、例えば、作業者が外壁のタイルを叩き、叩いた箇所の音の違いにより点検を行う打診調査を行がある。このため作業者の乗用のゴンドラを屋上から吊るすことや建造物の周囲に足場を組むことが行われる。他には例えば、壁面のひび割れ（クラック）の有無を目視や画像により調査する方法や、壁面を赤外線に感度のあるカメラにより撮影を行う調査がある。
【００２３】
しかし、従来の壁面点検方法では、乗用のゴンドラを屋上から吊るすために大がかりなクレーン設備が必要となり、工数や費用等のコストが多くかかる。そこで、比較的小型であるドローンやラジコンを用いて壁面を撮像し、点検することが考えられるが、例えばビルがある街中は法的に飛行禁止又は許可が必要な地域として指定されている場合が多く、許可されたとしても複雑で強いビル風がありドローンの安定性や周囲の安全性確保に対する懸念があった。
そこで、第１実施形態は、上記の問題を解決してドローンを用いて壁面を点検するための構造や方法を提供することを目的とする。即ち、第１実施形態は、ドローン１を用いて壁面を点検するための、ドローンの機構とその制御手段を提供し、従来の壁面点検と比較して容易かつコストを低減した壁面点検を行えるようにすることを目的とする。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る移動体は、
空間を移動するための駆動手段を有する移動体において、
所定の構造物の上部と前記移動体とを接続し、前記移動体に対する重力を支持する重力支持手段、
を備え、
前記駆動手段は、前記移動体に対する前記重力に対して垂直方向に前記移動体を移動する駆動力を発生する。
【００２５】
本発明によれば、従来の壁面点検と比較して容易かつコストを低減した壁面点検を行うことができる。
【００２６】
第１実施形態のドローン１は、このような要望を実現するドローンである。このようなドローン１の機能的構成について図３を参照して説明する。ここで、本実施形態におけるドローン１は、３次元空間を移動可能な小型飛行体であるドローンを用いた例として説明する。
図３は、図１のドローン１が実行する、図４乃至図１８に示す各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【００２７】
図３に示すように、ドローン１は、駆動部４１と、飛行制御部４２と、撮像部４３と、壁面点検センサ部４４と、吊下制御部４５と、貨物格納部４６と、認証部４７と、通信部１９とを備える移動体である。
本発明における「移動体」とは、駆動部により空間を移動するあらゆる物体あり、第１乃至第４実施形態におけるドローン１は、駆動手段としての駆動部４１が駆動することにより空間を飛行しながら移動する「移動体」の一例である。
第１実施形態のドローン１においては、上述の構成のうち、駆動部４１乃至吊下制御部４５が少なくとも機能する。
【００２８】
駆動部４１は、供給されるエネルギーを用いて駆動する。駆動部４１が駆動すること等により、ドローン１は空間を移動することができる。電気エネルギーを用いて駆動するモータや、ガソリン等の化学エネルギーを用いて駆動するエンジンは、いずれも駆動部４１の一例である。
【００２９】
飛行制御部４２は、ドローン１の飛行の制御を実行する。これにより、ドローン１は、駆動部４１の出力を変化させ、駆動部４１により駆動される羽等の向きに応じた移動をする。これにより例えば、後述するように建造物との距離を変化させることができる。
飛行制御部４２は、通信部１９で受信した操縦者端末２やサーバ３による操縦に係る信号に従って飛行の制御を行ってもよいし、ドローン１の有する図示せぬ自律制御部により飛行の制御を行ってもよい。
【００３０】
撮像部４３は、レンズと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光学素子と、その制御部等からなり、画像や映像を撮像する。
実施形態１では、撮像部４３を壁面に向けることにより、壁面のクラックの点検の目的の画像を撮像することができる。また、赤外線に感度のある撮像素子や赤外線のみを透過するフィルタを用いることで、壁面の赤外線調査に用いることもできる。
ただし、撮像部４３は上記の目的及び構成に限らない。即ち例えば、撮像部４３を他の対象に向けることや、全天球カメラ等を有することで、姿勢制御等の他の目的に用いることができる。
【００３１】
壁面点検センサ部４４は、壁面点検のためのセンサ等を備える。
例えば、壁面点検には上述した打診調査という手法がある。従来の打診調査では、作業者が壁面を打診棒と呼ばれる棒で叩き、叩かれることで発生する音が、壁面の状態により変化する性質により壁面の異常を検知していた。即ち例えば、打診調査のための壁面点検センサ部４４は、打診棒により叩かれた壁面からの音や振動を感知するマイクと打診棒とからなるものであってよい。壁面点検センサ部４４の構成は、行う壁面点検の手法に対応する構成であれば足る。
【００３２】
吊下制御部４５は、ドローン１の吊下において、ドローン１の自律制御又は通信部１９を介した操縦者端末２やサーバ３による制御により、ドローン１の吊下位置を制御する。また、ドローン１が自律的に制御を行ってもよい。吊下の制御の詳細は後述する。
【００３３】
次に、図４乃至図９を用いて、ドローン１を用いた壁面点検の方法の例について説明する。
図４は、第１実施形態に係る図１のドローン１による壁面点検の例を示す図である。
図５は、図４の壁面点検の例を他の方向から示す図である。
図５に示すＡ状況は、図４の壁面点検の方法の例を軸Ｚが正の方向から示す図である。
図５に示すＢ状況は、図５に示すＡ状況のドローン１が、モータ１１３を回転させることにより、ビルＢの他の場所の壁面点検を行う例を示す図である。
なお、図５に示すＡ状況及び図５に示すＢ状況を個々に区別する必要がない場合、まとめて「図５」と呼ぶ。
【００３４】
図４は、通常の飛行状態から９０度横に倒した姿勢に配置されたドローンを、側面から視た図である。
【００３５】
ここで、本実施形態における以下の説明において、以下の軸Ｘ、軸Ｙ及び軸Ｚからなる３次元直行座標系を用いる。即ち、通常の飛行状態から９０度倒した姿勢に配置されたドローン１の軸ＤＺの方向に３次元座標系の軸Ｚをとり、重力の方向に軸Ｙをとる。このとき、軸Ｙは高さが高くなる方向を正とする。即ち、高さが高くなる方向を「軸Ｙが正の方向」、その逆を「軸Ｙが負の方向」と呼ぶ。また、軸Ｙと軸Ｚとを用いた３次元座標系が右手系となるように、軸Ｘの方向を定義する。同様に、軸Ｘの方向の夫々を、「軸Ｘが正の方向」及び「軸Ｘが負の方向」と呼ぶ。
【００３６】
本実施形態の例では、ドローン１を用いて地面ＧＲに建てられた建造物であるビルＢの外壁を点検する場合において、ドローン１に対して軸Ｚが負の方向にビルＢを配する。また、ドローン１は、ワイヤ１０１により軸Ｙが正の方向から吊下げられており、ワイヤ１０１はドローン１対する重力を支持する。即ち、ドローン１は、プロペラによる推力ではなく、後述するワイヤ１０１の張力によってドローン１にかかる重力を支持する。図４は、これを軸Ｘが正の方向から示した図であり、図５は、これを軸Ｚが正の方向から示した図である。
【００３７】
図４を見ると、ビルＢの軸Ｙが正の方向の端、即ちビルＢの屋上部分にアームを備え、ビルＢから軸Ｚの正の方向に一定距離離れた位置から、ワイヤ１０１を垂下しドローン１に接続して吊下げる。ただし、詳細は後述するが、ドローン１は駆動部４１により軸Ｚの方向に推力を発生することができるため、ビルから張出したアームは必要ではない。また、本図面のアームの位置や構造は例であり、設置場所は屋上に限らない。また例えば、アームを用いず屋上に設置された滑車等でもよく、上層階の窓等に設置してもよい。
【００３８】
図５を見ると、ビルＢは屋上部分の両端に前述のアームを備える。アームの夫々は、モータ１１１及び１１２をアームの端部の夫々に備え、モータ１１１及び１１２に１本のワイヤ１０１が接続される。
ここで、モータ１１１及び１１２は、ワイヤ１０１を巻き取ることができる。モータ１１１及び１１２の夫々は垂下されたワイヤ１０１を巻き取り又は送り出すことができる。即ち、モータ１１１及び１１２の夫々を制御することにより、垂下されたワイヤ１０１の長さを任意に変化させることができる。ここで、モータ１１１及び１１２は、モータリールのように、巻き取ったワイヤ１０１を収納する機能を有していてもよい。若しくは例えば、図示はしないが、単なるワイヤ１０１を巻き取り又は送り出すことができるモータであって、巻き取ったワイヤ１０１を収納する機構を有していてもよい。
また、ドローン１は、滑車のような形状をしたモータ１１３を有する。モータ１１３にワイヤ１０１を掛けることにより、ドローン１は、ワイヤ１０１に吊下げられた状態とすることができる。
【００３９】
図４を見ると、ドローン１は、軸Ｚが負の方向に撮像部４３を備える。つまり、撮像部４３は、ビルＢに対して向けられる。即ち、撮像部４３により、ビルＢを撮影した画像による壁面点検ができる。
【００４０】
以下、図５に示すＢ状況を用いて、ドローン１の壁面点検にかかる壁面の移動について説明する。
ここで、ワイヤ１０１とモータ１１３の間に滑りがないとすれば、ドローン１の吊下制御部４５は、モータ１１３を回転させる制御をすることで、ワイヤ１０１のうちの任意の位置へ移動することができる。即ち、ドローン１は、ワイヤ１０１の長さにより決まる曲線上の任意の位置から壁面点検をすることができる。
また、前述の通り、モータ１１１及び１１２は、ワイヤ１０１の長さを任意に変化させることができる。従って例えば、モータ１１１によりワイヤ１０１を巻き取ることにより、ワイヤ１０１の長さを短くすることで、巻き取る前より軸Ｙが正の方向の位置にドローン１を移動させることができる。また更に、その状態において、ドローン１はモータ１１３によりワイヤ１０１上の位置を移動することにより、ワイヤ１０１の短い状態の長さにより決まる曲線状の任意の位置において壁面点検をすることができる。同様に、モータ１１１によりワイヤ１０１を伸ばした場合は、伸ばす前より軸Ｙが負の方向の位置の壁面点検をすることができる。即ち、モータ１１１及び１１２により、ワイヤ１０１の長さを任意に変化させることにより、ドローン１は軸Ｙの任意の位置における壁面点検をすることができる。
つまり、ドローン１は、モータ１１３により、ワイヤ１０１の長さにより決まる曲線上の任意の点から壁面点検をすることができる。更に、モータ１１１及び１１２により、ワイヤ１０１の長さを任意に変化させることにより、ドローン１は軸Ｙの任意の位置における壁面点検をすることができる。即ち、ドローン１の吊下制御部４５は、モータ１１１乃至１１３を制御することにより、壁面の任意の位置の壁面点検を行うことができる。
【００４１】
ここで、図５において、ビルＢの屋上からケーブル１２１が垂下され、ドローン１に接続される。ケーブル１２１は、ドローン１に接続された種々の電気信号等を授受するためのケーブルである。即ち例えば、ケーブル１２１は、ドローンに駆動力を発生させるための電力等を供給する動力ケーブルや、撮像部４３により撮影された画像や映像を転送するための信号ケーブルやドローン１の飛行制御部４２及びモータ１１３等の制御を行うための信号を授受するケーブルであってよい。ここで、動力ケーブルは、電力を送ることはもちろん、他の動力を供給するものであってもよい。即ち例えば、ドローン１は駆動するために空気圧等の圧力を用いたものであって、圧縮空気を供給するものであってもよい。また、ケーブル１２１は、ワイヤ１０１と束ねられていてもよく、ワイヤ１０１にケーブル１２１の機能を持たせてもよい。
以上、図５を用いてドローンの吊下げ方法の例を説明した。
【００４２】
以下、図６を用いて他のドローン１の吊下げ方法の例を説明する。
図６は、図５の壁面点検におけるドローン１の吊下げ方法の他の例を示す図である。
【００４３】
図６を見ると、ビルＢは屋上部分の両端に前述のアームを備える。アームの夫々は、モータ１１１及び１１２をアームの端部の夫々に備え、モータ１１１から１本のワイヤ１０１が垂下され、ドローン１の固定点１３１に接続されており、モータ１１２から１本のワイヤ１０２が垂下され、ドローン１の固定点１３２に接続される。即ち、図５と違い、ドローン１はモータ１１３を有しておらず、ドローン１の固定点１３１及び１３２の夫々にワイヤ１０１及び１０２の夫々が接続されている。
この例では、ドローン１は、ワイヤ１０１とワイヤ１０２の長さによって決まる位置の壁面点検を行うことができる。即ち、屋上に有するモータ１１１及び１１２の制御によりドローン１の壁面点検の位置を制御することができる。これにより、ドローン１はモータ１１３を有する必要がなく、コストやドローン１の重量を軽減することができる。
以上、図６を用いてドローンの吊下げ方法の例を説明した。
【００４４】
以下、図７を用いてドローン１の他の吊下げ方法の例を説明する。
図７は、図５の壁面点検におけるドローンの吊下げ方法の他の更なる例を示す図である。
【００４５】
図７を見ると、ビルＢは屋上部分の両端に前述のアームを備える。アームの夫々は、モータ１１１及び１１２をアームの端部の夫々に備え、モータ１１１及び１１２に１本のワイヤ１０１が接続される。
また、ドローン１は、滑車のような形状をしたローラ１４１を有する。ローラ１４１にワイヤ１０１を掛けることにより、ドローン１は、ワイヤ１０１に吊下げられた状態とすることができる。また更に、ドローン１はワイヤ１０３を地面ＧＲに対して垂下している。即ち、図５と違い、ドローン１はモータ１１３を有しておらず、ローラ１４１を有しており、更にワイヤ１０３を垂下している。
【００４６】
この例では、ワイヤ１０３は、外力により軸Ｘの方向に動かすことができる。即ち、例えば、図示せぬ地面ＧＲを軸Ｘ方向に走行する台車により、ワイヤ１０２に軸Ｘ方向の外力を与えることにより、ドローン１を、ワイヤ１０１の曲線上の任意の位置に移動することができる。ただし、ワイヤ１０２を動かす方法は台車に限らない。即ち例えば、図示せぬモータやワイヤを組み合わせた機構によって行ってもよいし、更には人の手によりワイヤ１０３を直接牽引してもよい。
即ちこの例では、ドローン１はワイヤ１０３を有し、ワイヤ１０３に与えられた外力により、ワイヤ１０１の曲線上の任意の点に移動し、壁面点検を行うことができる。また、図５の例と同様に、ワイヤ１０１の長さを任意に変更することにより、軸Ｙの任意の位置の壁面点検を行うことができる。従って、図６の例のドローン吊下げ方法において、ビルＢの任意の位置の壁面点検を行うことができる。
以上、図７を用いて他のドローンの吊下げ方法の例を説明した。
【００４７】
以下、図８を用いて、駆動力を有するドローン１を吊下げることによりビルＢの壁面を調査する場合に奏する効果について説明する。
図８は、図４のドローン１の吊下げの状況において、ビルＢが張出し部ＢＨを有する場合を示した図である。
図８に示すＡ状況は、ビルＢが張出し部ＢＨを有している場合において、ドローン１を吊下げている状態の図である。
図８に示すＢ状況は、ビルＢが張出し部ＢＨを有している場合において、吊下げられたドローン１が、張出し部ＢＨを避ける様子を示した図である。
なお、図８に示すＡ状況及び図８に示すＢ状況を個々に区別する必要がない場合、以下、「図８」と呼ぶ。
【００４８】
図８を見ると、ビルＢは、ドローン１による壁面点検を行う側面に、張出し部ＢＨを有している。ここで、張出し部ＢＨのＺ方向の長さは、ドローン１とビルＢとの距離よりも長いものとする。
図８に示すＡ状況を見ると、この場合において、ドローン１は張出し部ＢＨに阻まれ、ビルＢの屋上から垂下されたワイヤ１０１の長さを長くするだけでは、ビルＢの壁面うち張出し部ＢＨの下部（Ｙが負の方向）の点検を行うことはできない。
【００４９】
ここで、ドローン１は、プロペラ等の駆動力を有するため駆動部４１を作動させることにより、軸ＤＺの方向にドローン１を移動する推力を発生させることができる。即ち、図８において、ドローン１は軸Ｚが正の方向に移動することにより、ビルＢとの距離を広げることができる。
【００５０】
図８に示すＢ状況を見ると、ドローン１は、軸Ｚが正の方向に駆動力を発揮することにより、ビルＢとの距離を広げ、更に、ワイヤ１０１の長さを伸ばすことにより、張出し部ＢＨを避けつつ、軸Ｙが負の方向に移動する。即ち、ドローン１は、ビルＢの壁面から離れる方向に駆動力を発揮し、同時にワイヤ１０１の長さを変化させることにより、張出し部の下部（Ｙが負の方向）に移動することができる。
【００５１】
また、図示はしないが、図８に示すＢ状況の状態からドローン１のＺが正の方向への駆動力を加えない場合、ドローン１とビルＢとの距離は、張出し部ＢＨの長さにより決まる距離となる。ここで、ドローン１は、Ｚが負の方向に駆動力を発揮することにより、ドローン１の距離を他の位置における壁面点検と同じ距離に調節することができる。
【００５２】
以上をまとめると、ドローン１は、ビルＢの屋上から垂下されたワイヤ１０１により重力を支持し、重力と垂直に推力を発揮する機構を有することで、以下の効果を奏する。即ち、ドローンを飛ばすことが困難な場合、即ち例えば、ビルＢに張出し部ＨＢがある場合において、ドローン１とビルＢとの距離を広げることにより張出し部ＨＢを避けることができる。更に、張出し部ＨＢの下部（軸Ｙが負の方向）において、ドローン１とビルＢとの距離を近づけることができる。
以上、図８を用いて、駆動力を有するドローン１を吊下げることによりビルＢの壁面を調査する場合に奏する効果について説明した。
【００５３】
以下、図９を用いて、ドローン１とビルＢとの距離を一定に保つための方法の例について説明する。
図９は、図４のドローン１の吊下げの状況において、ドローン１とビルＢとが所定の距離をとる場合の例を示した図である。
図９に示すＡ状況は、ドローン１とビルＢとの距離を近距離において接した状態にした例である。
図９に示すＢ状況は、ドローン１とビルＢとの距離を遠距離において接した状態にした例である。
なお、図９に示すＡ状況及び図９に示すＢ状況を個々に区別する必要がない場合、以下、「図９」と呼ぶ。
【００５４】
図９に示すＡ状況を見ると、ドローン１はビルＢに接している。前述の通り、単にビルＢが屋上に有するアームからワイヤ１０１を介してドローン１を垂下した場合、図４のようにドローンはビルＢに接しない。一方、図９に示すＡ状況の例では、ドローン１の飛行制御部４２はＺが負の方向に移動するよう駆動部４１を制御し、推力を発生する。これにより、ドローン１はビルＢに接する。
ドローン１をビルＢに接するように制御することにより、ドローン１の壁面点検センサ部４４が壁面点検を行う場合において、一定の距離を保つ制御が容易になる。これにより、壁面点検センサ部４４が壁面点検をする場合において、ドローン１とビルＢとが一定距離を保つことにより、壁面点検を効率的に行うことができる。即ち例えば、壁面点検センサ部４４が、撮像による診断を行う場合、ある位置において診断を行った後、他の位置で診断を行う場合に、距離を一定に保つことにより、撮影した画像間において、比較をしやすい画像が得られ、重なりの位置の判断をしやすい等の効果を奏する。他には例えば、ドローン１をビルＢに一定以上の力をかけて押しつけることにより、壁面点検センサ部４４が、打診による診断を行う場合、安定して打診棒を打診することができるようになる効果を奏する。即ち、ドローン１がビルＢに対して接していない場合や、一定以上の力で押しつけていない場合、壁面点検センサ部４４が打診棒をビルＢに打ち付けた場合において、ドローン１は打ち付けたことに対する反作用により、ビルＢから離れる方向に移動しうるが、これを防ぐことができる。
【００５５】
図９に示すＢ状況を見ると、ドローン１は、脚部１５１を介してビルＢに接している。ここで、脚部１５１は、ビルＢに接する位置において、ドローンよりも広く開いている。脚部１５１を有する場合、ドローン１とビルＢとは、図４や図９に示すＡ状況と比較して遠距離の位置において、ビルＢに接することができる。ビルＢに接することにより、上述の図９に示すＡ状況と同様の効果を奏する。更に、撮像部４３を用いた撮像時において、ビルＢとの距離が遠い場所で接する場合、撮像部４３により撮像される画角が広いレンズを用いることで、より広い面積をドローンの脚部１５１に邪魔されずに撮像することができる。これにより、撮像を行う位置の数を減らすことができる。撮像を行う位置を減らすことにより、作業時間を減らすことができる。
ここで、脚部１５１の本数は、何本出合ってもよい。即ち例えば、３本であってもよく、３本ある場合、壁面に対して軸Ｘ、軸Ｙ及び軸Ｚの方向の夫々に安定して接することができる。
また、脚部１５１を、ドローン１は、軸Ｚが負の方向に移動するよう、推力を発生しつつ、軸Ｘ及び軸Ｙの方向への移動を行う。これにより、ドローン１は脚部１５１を有した状態で、ビルＢの壁面を移動できる。
【００５６】
以上、図９を用いて、ドローン１とビルＢとの距離を一定に保つための方法の例について説明した。
以上、図４乃至図９を用いて、ドローン１を用いた壁面点検の方法の例について説明した。
【００５７】
ドローン１を用いた壁面点検の方法は上述に限らない。
即ち例えば、空気を入れた風船のような機体にプロペラを付けたドローン１を用いてもよい。即ち、空気を入れた風船のように弾力又はクッション性を備え、更に駆動部４１を備えるドローン１を用いることができる。これにより、窓などにぶつかった際の衝撃を和らげることができる。
また例えば、ワイヤ１０１は、ビルＢの屋上のアームから垂下されるものとしたが、特にこれに限定されない。即ち例えば、ビルＢの屋上のアームに供えられたモータ１１１は、ビルＢの屋上において、位置を動かすことができる。更には、モータ１１１は、屋上に添えたレールの上を台車等により、移動してもよい。これにより、モータ１１１から垂下したワイヤ１０１を介して吊下げられたドローン１は、モータ１１１の真下ではなく所定の角度の位置に吊下げるよう制御することができる。これにより、ドローン１を安定して吊下げることができる。更にいえば、モータ１１１がレール上を自動で移動できるようにすることができる。これにより、壁面の全面を自動で点検する制御をおこなうことができる。
【００５８】
このような第１実施形態のドローン１は、従来の壁面点検と比較して容易かつコストを低減した壁面点検を行うことができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、第１実施形態のドローン１に限定されず、次のような移動体であれば足りる。
即ち、この移動体は、
空間を移動するための駆動手段（例えば図３の駆動部４１）を有する移動体（例えば図４のドローン１）において、
所定の構造物（例えば図４のビルＢ）の上部と前記移動体とを接続し、前記移動体に対する重力を支持する重力支持手段（例えば図４のワイヤ１０１）、
を備え、
前記駆動手段は、前記移動体に対する前記重力に対して垂直方向（例えば図４の軸Ｚが正の方向及び軸Ｚが負の方向）に前記移動体を移動する駆動力を発生する、
移動体であれば足る。
【００５９】
［第２実施形態］本人確認
物流を行う場合、即ち例えば、小包等の貨物を配達する場合において、配達先の受取人が本人であるかを確認する、本人確認が必要である。以下、本実施形態の説明における受取人とは、配達先に指定された本人であることに限らず、本人の家族や本人が信頼する知人等を含む広義な意味で用いる。また、第２実施形態の説明における本人確認とは、前述の広義な本人であることの確認や、配達先が本人の住まう家等、配達先に指定された本人に認められうる位置であるかどうかの確認等を含む、広義の意味で用いる。
【００６０】
しかし、従来の本人確認では、配達を行う配達員が、配達先の住所まで訪問して行っていた。そのため、配達先に対応可能な者がいない場合、配達員は貨物を持ち帰り、再度の訪問を行って本人確認する必要があり、配達員の労力やコストがかかるという問題があった。その対策として、宅配ボックス等を用意する等の方法がある。しかし、依然として配達員の慢性的な不足等の問題があった。
不在ではないが宅配人がロボットである場合には、受け渡し自動化する上で本人確認に代替する技術、または規制緩和を見越して配達証明ができる方法等を示す。即ち、飛行体であるドローンを用い、貨物を運搬することが考えられる。しかし、この場合、配達員である人間はいないため、従来の本人確認を行うことはできない。そこで、第２実施形態の移動体は、上記の問題を解決して、ドローンを用いた貨物の運搬や配達を行う際の、本人確認を行えるようにすることを目的とする。
【００６１】
このような目的を達成すべく、第２実施形態のドローン１を採用することができる。
【００６２】
第２実施形態のドローン１は、このような要望を実現するドローンである。このようなドローン１の機能的構成について図３を参照して説明する。ここで、本実施形態におけるドローン１は、３次元空間を移動可能な小型飛行体であるドローンを用いた例として説明する。
図３は、ドローン１が実行する、図３乃至図９に示す各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【００６３】
図３に示すように、ドローン１は、駆動部４１と、飛行制御部４２と、撮像部４３と、壁面点検センサ部４４と、吊下制御部４５と、貨物格納部４６と、認証部４７と、通信部１９とを備える移動体である。
第２実施形態のドローン１においては、上述の構成のうち、駆動部４１乃至撮像部４３及び貨物格納部４６と、認証部４７が少なくとも機能する。
【００６４】
駆動部４１乃至撮像部４３の機能は、実施形態１で述べた通りである。
【００６５】
貨物格納部４６は、配達する貨物等を格納することができる。これにより、ドローン１は貨物を格納した状態で飛行することにより、貨物を運搬することができる。ただし、格納とは、貨物を完全に囲って格納することに限らない。即ち例えば、貨物をドローン１が有する図示せぬアームにより固定する等、ドローン１が貨物を運搬可能とすることができれば足る。即ち貨物格納部４６による格納方法は、あらゆる貨物の固定方法等を採用できる。
【００６６】
認証部４７は、配達する貨物を配達する配達先の受取人の認証を行う。即ち、前述の本人確認を行うことができる。これにより、ドローン１は、本人確認し認証した先に運搬した貨物を配達することができる。本人確認の詳細は後述する。
【００６７】
以下、本人確認の具体的な方法について例をあげて詳述する。
例えば、認証部４７は、配達時に顔認証を行うことができる。具体的には例えば、撮像部４３により受取人の候補となる人の顔を撮像し、撮像された顔を認識する。このとき、事前に登録した顔をと照合することにより、正しい配達先の人物であるかを認証する。正しい配達先の人物であると認証できた場合において、ドローン１から貨物を下ろす。即ち、認証できた場合において、貨物格納部４６は貨物を解放することで、受取人に貨物を受け渡すことができる。
【００６８】
顔認証を行う場合において、以下のような方法の組合せや代替をすることができる。例えば、本人確認をして貨物を下した後に貨物から離れた際に、貨物と受取人の両方を同時に撮像してもよい。これにより、ドローン１から降ろされた貨物が、確かに受取人の手に渡ったことを確認することができる。ただし、必ずしも貨物と受取人の両方を同時に撮像すること限られない。即ち例えば、貨物と受取人の両方が同時に撮像されなくてもよい。更には例えば、動画で受取人と貨物との夫々を撮像することにより、受取人と貨物とが近接していることを示してもよい。
【００６９】
また例えば、上記の例では顔認証としたが、認証に用いる受取人の身体的特徴は顔に限らない。即ち例えば、指紋や声紋等任意の身体的特徴であってよい。
更には例えば、指紋により本人確認を行う場合における指紋読み取り装置は、ドローン１に対して、貨物を受け取る旨又は貨物を受け取ったためロボットが帰還してもよい旨を示すためのボタンと兼ねてもよい。
【００７０】
また例えば、上述の例では事前に登録された受取人である本人の顔の情報により本人確認するとしたが、これに限らない。即ち例えば、初回の配達時に位置情報等の他の方法により本人確認を行い、その際に人の顔を認識して記録することにより、名前等の個人情報と結びつけてもよい。これにより、次回以降の配達時に顔認証により配達することができ、初回の顔の登録に係る受取人の手間を削減することができる。
また例えば、顔の情報と住所等を紐づけることにより、配達先の住所と紐付けられた複数人を事前に認証対象に紐付けることができる。具体的には例えば、同居する家族が紐付けられることで、家族が受取人として受け取れるようにしてもよい。これにより例えば、宛先の本人以外の信頼された受取人を代理の受取人として配達することができる。
【００７１】
例えば、認証部４７は、配達時に無線認証を行うことができる。即ち例えば、受取人のスマートフォンや据え置きの無線通信装置等の端末の無線機能を用いて認証してもよい。具体的には例えば、事前にｗｅｂや端末のアプリケーション等を用いて、端末に搭載された無線通信機能に用いられる端末に固有の無線通信用ＩＤを、受取人と紐づけて登録する。ドローン１の認証部４７は、配達する貨物の受取人と紐づいた無線通信用ＩＤの存在を通信部１９等にドローン１が備える無線通信機能を用いて認証する。即ち例えば、貨物を配達するドローン１が受取人の端末に近づいた場合に、受取人の端末の無線通信用ＩＤを確認し、認証することができる。これにより、ドローン１と受取人とが接近したと認証することにより本人確認したものとして、貨物を下すことができる。
【００７２】
無線認証を行う場合において、以下のような方法の組合せや代替をすることができる。例えば、アプリケーション等でドローン１の無線通信機能の固有のＩＤを、受取人の端末に通知し、無線通信により相互に接続することにより、更なる固有のＩＤをやりとりしたり、特定のＩＤしか認証できないようにしたりしてもよい。これにより、単に受取人の端末の無線通信ＩＤのみにより認証する場合と比較して、例えば悪意を持った者が用意した受取人の端末の無線通信ＩＤを偽装した端末により認証が行われることを回避することができる。
また例えば、無線装置が発する電波の有無で不在を確認してもよい。即ち例えば、配達先住所近傍において、受取人のスマートフォンによる無線通信の電波が確認されない場合、受取人が不在であると認識してもよい。これにより、受取人が不在で配達できない場合において、貨物を持ちかえることができる。
また例えば、無線装置が発する電波を使うことで、正確な宅配地点を割り出してもよい。即ち例えば、無線装置が発するの電波の強度分布は、受取人端末が近くなるほど強くなる。即ち、強度がより強い場所が、より正確な配達地点であると認識することができる。これにより、電波により受取人の認証を行うと共に、より正確な宅配地点を特定することができる。
また例えば、ＧＰＳと連携して、ドローン１に宅配地点を示してもよい。即ち例えば、無線認証は、上述のように受取人の端末に固有のＩＤをドローン１が直接電波を受信することに基づいて宅配することに限らない。具体的には例えば、ドローン１と受取人の端末の夫々はＧＰＳ衛星により夫々の位置を特定し、その情報を用いて近接し、配達してもよい。これにより、受取人の現在位置により正確に配達することができる。
また例えば、事前登録した宅配座標の近くに受取人のスマートフォンがあることをｗｅｂ経由で確認してもよい。また、受取人のスマートフォンはドローン１と直接接続しなくてもよい。即ち例えば、インターネット経由で相互の座標が近いことをもって認証し、貨物を受け渡ししてもよい。
【００７３】
例えば、認証部４７は、配達時に遠隔の認証を行うことができる。具体的には例えば、撮像部４３により配達先や受取人の顔を撮像し、その映像や画像を、通信部１９を介して所定のサーバや担当者に送信し、サーバや担当者は、送られてきた映像や画像を確認し、遠隔で受取サインに代わる認証を行い、貨物を下ろしてもよい。即ち例えば、認証部４７は、前述の顔認証のように認証部４７自身により認証を行わず、撮像部４３により撮像された映像や画像を、ネットワークを介して送信し、それを受信した配達業者の担当者が確認し、認証を行ってもよい。これにより、配達業者は、受取人のところまで貨物を配達・運搬する手間を省いたうえで、従来に近い人間が顔を識別する形での認証を行うことができる。
【００７４】
以上、ドローン１を用いた本人確認の方法の例について説明した。
上述の本人確認は、ドローン１が備える認証部４７により行われるものとしたが、特にこれに限定されない。即ち、認証部４７は、ドローン１に備えられる、荷物を入れる箱や、ドローンと別の情報処理装置であるモジュール等が備えていてもよい。即ち、ドローン１は、認証手段を備えた他のモジュールを備えることにより、認証手段を備えていてもよい。
【００７５】
このような第２実施形態のドローン１は、ドローンを用いた貨物の運搬や配達を行う際の、本人確認を行うことができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、第２実施形態のドローン１に限定されず、次のような移動体であれば足りる。
即ち、この移動体は、
空間を移動するための駆動手段を有する移動体（例えば図１等のドローン１）において、
運搬する所定の貨物を格納する格納手段（例えば図３の貨物格納部４６）と、
前記貨物を運搬する先（例えば上述した受取人や、宅配先の地点）を認証する認証手段（例えば図３の認証部４７）と、
を備る移動体であれば足る。
【００７６】
［第３実施形態］離着陸制御
ドローン等の飛行体が離着陸を行う場合、地上の構造物や地面等が接近するため風の流れ等が上空と比較して複雑となったり、地上の構造物によりＧＰＳ衛星からの電波が阻害され位置情報の取得が難しくなったりすることから、上空と比較して緻密な制御が必要となる。
【００７７】
上述のような場合において、ドローン等の飛行体が離着陸する際の安定性及び安全性を向上した離着陸方法を提供することを目的とする。
【００７８】
第３実施形態のドローン１及び補助部材は、このような要望を実現するドローン及び補助部材である。このようなドローン１の機能的構成について図３を参照して説明する。ここで、本実施形態におけるドローン１は、３次元空間を移動可能な小型飛行体であるドローンを用いた例として説明する。
図３は、ドローン１が実行する、図１０乃至図１４に示す各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【００７９】
図３に示すように、ドローン１は、駆動部４１と、飛行制御部４２と、撮像部４３と、壁面点検センサ部４４と、吊下制御部４５と、貨物格納部４６と、認証部４７と、通信部１９とを備える移動体である。
第３実施形態のドローン１においては、上述の構成のうち、駆動部４１乃至撮像部４３が少なくとも機能する。
【００８０】
駆動部４１乃至撮像部４３の機能は、実施形態１で述べた通りである。
【００８１】
以下、離着陸等の飛行の制御の具体的な方法及び補助部材について例をあげて詳述する。
【００８２】
以下、図１０を用いて、ドローン１の離着陸時に用いる補助部材の例である、離着陸ポートの例について説明する。
図１０は、図２のドローン１が、離着陸ポート２０１を用いた離着陸を行う場合における補助部材の例を示す図である。
図１０の離着陸ポート２０１は、軸Ｚが一定の面、即ち軸Ｘと軸Ｙとで成す面と平行な面を有するポートである。ドローン１は軸Ｚが負の方向に移動することにより離着陸ポート２０１に着陸する。図１０の離着陸ポート２０１は、ドローン１を支持する２つの柱である支持柱２１１を有する。支持柱２１１は、軸Ｘ及び軸Ｙの方向の長さに対して、軸Ｚの方向への長さが長い、柱状の構造であって、離着陸ポート２０１の軸Ｚが正の方向に固定されて設置される。ここで、図１０において、支持柱として２本の支持柱２１１が図示されている。しかし、離着陸ポート２０１は、任意の数の支持柱を備えてよい。即ち例えば、支持柱の数は、ドローンの構造に応じた数でよい。ただし、ドローン１の駆動部４１が停止している状態において安定するよう、３本以上の支持柱を備えることが好適である。
【００８３】
図１０において、支持柱２１１は、軸Ｚの方向に距離Ｄ１１を有する。また、ドローン１は、離着陸ポート２０１から軸Ｚの方向に距離Ｄ１２を飛行している。ここで、ドローン１が支持柱２１１の軸Ｚが正の方向を飛行している場合において、距離Ｄ１２は、距離Ｄ１１より大きい。
【００８４】
ドローン１が飛行する場合、ドローン１の駆動部４１はドローン１に対する重力を支えるため、プロペラを駆動させ軸Ｚが負の方向に風を発生させる。ドローン１が地面の近傍を飛行する場合、発生させた風はドローン１の真下にある地面に吹き当たり、乱流が発生する。この乱流は、ドローン１の安定した飛行を阻害する。
【００８５】
ここで、離陸時に、図１０の離着陸ポート２０１を用いた場合、即ち支持柱２１１に離着陸する場合、離着陸の直前及び直後において、ドローン１の飛行する距離Ｄ１２は、支持柱２１１の距離Ｄ１１となる。即ち、ドローン１の飛行する高さ、即ち離着陸ポート２０１との距離は距離Ｄ１１となる。
つまり、ドローン１が支持柱２１１を備えない離着陸ポート２０１に直接離着陸する場合、離着陸直前及び直後のドローン１の飛行する距離Ｄ１１はゼロであるが、支持柱２１１を用いて離着陸ポート２０１に離着陸する場合は、離着陸直前及び直後のドローンの１の飛行する距離Ｄ１２が距離Ｄ１１となる。これにより、駆動部４１が発生させた風は離着陸ポート２０１に直接的に当たらなくなる。これにより、上述の乱流の発生が抑えられる。これにより、ドローン１は安定性を増し、安定性を増した離着陸を行うことができる。
【００８６】
他には例えば、離着陸時の離着陸ポート２０１は、以下のような構造をとることができる。具体的には例えば、離着陸ポート２０１は支持柱２１１を備えず、離着陸ポート２０１の平面を、空気を通す構造としてもよい。即ち例えば、離着陸ポート２０１をメッシュ構造とすることができる。これにより、離着陸ポート２０１の風が吹き当たる面積が小さくなり、駆動部４１が発生させた風は離着陸ポート２０１を透過することができ、乱流の発生が抑えられる。これにより、ドローン１は安定性を増し、安定性を増した離着陸を行うことができる。ただし、離着陸ポート２０１をメッシュ構造とした場合、ドローン１に搭載した音波や電磁波を用いた距離計を用いてドローン１の飛行する高度を測定する場合、即ち、ドローン１から離着陸ポート２０１の距離を測定する場合において、測定が難しくなる場合がある。この場合、離着陸ポート２０１のメッシュ構造は、メッシュの割合や距離を測定する測定機の音波や電磁波の波長等を適宜設定することで改善してよい。
【００８７】
また、上述の離着陸ポート２０１に支持柱２１１を設けて離着陸ポート２０１との距離を設ける補助部材と、離着陸ポート２０１をメッシュ構造にする補助部材とは、組み合わせて用いてもよい。即ち、メッシュ構造とした離着陸ポート２０１に、支持柱２１１を固定して用いてもよい。
以上、図１０を用いて、ドローン１の離着陸時に用いるポートを用いた制御の例について説明した。
【００８８】
このような図１０の補助部材を用いた場合、ドローン１は、離着陸する際の安定性及び安全性を向上することができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１０の補助部材を用いたドローン１に限定されず、次のような補助手段や移動体を採用することができる。
即ち、例えば、着陸時における補助手段として、台側から支え（例えば図１０の支持柱２１１）を出して地面から距離のある場所から離陸させる補助手段を採用することができる。これにより、離着陸ポートを用いた移動体（例えば図３のドローン１）は、特に離陸時について、離陸時の不安定を避けることができる。
また例えば、着陸時における補助手段として、メッシュのポート床面（図１０の離着陸ポート２０１）を採用することができる。これにより、空気の逃げ道が作られるので、等価的に地面が遠くなる効果を得られる。その結果、離着陸ポートを用いて移動体は、特に離陸時について、離陸時の不安定を避けることができる。
【００８９】
以下、図１１を用いて、ドローン１の着陸時に用いる補助部材である着陸ポートの例について説明する。
図１１は、図２のドローン１が、着陸時に用いる着陸ポート２２１の例を示す図である。
図１１の着陸ポート２２１は、軸Ｚが負の方向に矩形の底面板２３１を備える。図１１において、着陸ポート２２１の底面板２３１は、３次元直交座標系の軸Ｘと軸Ｙに平行に図示されている。ここで、底面板２３１は、底面骨組２３２に底面ネット２３３を備える構造をもつ。
着陸ポート２２１は、矩形の底面板２３１の３つの辺の夫々を平行する辺を有する３つの面の夫々を、軸Ｚが正の方向に備える。即ち、矩形の側面板２４１は、底面板２３１の軸Ｙが負の方向の辺と平行な辺を有し、底面板２３１に対して軸Ｚが正の方向に備えられる。また、矩形の側面板２４２は、底面板２３１の軸Ｘが負の方向の辺と平行な辺を有し、底面板２３１に対して軸Ｚが正の方向に備えられる。また、矩形の側面板２４３は、底面板２３１の軸Ｙが正の方向の辺と平行な辺を有し、底面板２３１に対して軸Ｚが正の方向に備えられる。
ここで、底面板２３１と側面板２４１とは、辺と辺とが固定される。また、側面板２４１と側面板２４２とは、蝶番構造を有するヒンジ２５１により接続され、辺を共有しつつ可動である。また、側面板２４２と側面板２４３とは、蝶番構造を有するヒンジ２５２により接続され、辺を共有しつつ可動である。更に、側面板２４１と２４３との夫々は、ヒンジ２５１及び２５２を備える夫々の辺の対辺に、ロープ取付部２６１及び２６２の夫々を有する。ロープ２７１は、ロープ取付部２６１及び２６２の夫々に取付される。ロープ２７１は、ロープ取付部２６１及び２６２に備えられた図示せぬリール等により巻き取る等することにより、ロープの長さが短くなるよう制御される。これにより、側面板２４１及び側面板２４３は接近し、側面板２４１乃至２４３により三角柱となる方向に閉じる。
【００９０】
着陸ポート２２１は、上述の着陸に用いるポートである。具体的には着陸時には、ドローン１は、底面板２３１と側面板２４１乃至２４３に囲まれた領域を飛行する。次に、図示せぬリール等はロープ２７１が短くなるよう制御される。これにより、上述の通り、底面板２３１と側面板２４１乃至２４３に囲まれた領域は狭くなる。底面板２３１と側面板２４１乃至２４３に囲まれた領域が充分に狭くなった場合、側面板２４１乃至２４３の１つ又は複数がドローン１に接触する。ドローン１に着陸ポート２２１の何れかの面が接触した場合、ドローン１は通常の飛行する姿勢から傾斜する。ここで、ドローン１の飛行制御部４２は所定の傾斜を感知すると、ドローン１の駆動部４１の動作を停止するよう制御する。これにより、ドローン１は着陸ポート２２１に接触した場合において、駆動部４１の動作が停止することにより、落下し底面板２３１の底面ネット２３３に着陸する。底面板２３１の底面ネット２３３は、ドローン１の落下に伴う衝撃を吸収し、安全に着陸させることができる。
【００９１】
着陸ポート２２１の構造は上述に限らない。
例えば、側面板２４１及び２４３は、ロープ２７１により閉じるものとしたが、特にこれに限定されない。即ち例えば、側面板２４１及び２４３は、ドローン１が側面板２４２に衝突する衝撃により閉じるものとしても良い。
また例えば、着陸ポート２２１は、底面板２３１と、側面板２４１乃至２４３とによる構造としたがこれに限らない。即ち例えば、側面板の数を増やし、多角形構造としてもよい。更にいえば、側面板の枚数を減らしてもよい。具体的には例えば、側面板を１枚としてもよい。これにより、ドローン１と着陸ポート２２１との距離を測定することができ、距離に応じた制御をおこなうことにより、より正確に着陸することができる。また例えば、側面板を２枚としてもよい。これにより、ドローン１と側面板の夫々との距離の夫々を測定することができ、ドローン１の軸Ｘと軸Ｙとからなる面の座標を正確に測定することができる。この場合、例えば、着陸ポート２２１に図示せぬ充電ポートなどを備え、充電ポートに正確に着陸することにより、自動で充電を開始することが可能となる。
また例えば、ロープ取付部２６１及び２６２の位置はヒンジ２５１及び２５２の対辺としたが、これに限らない。即ち例えば、上記の目的を達成するためであれば、任意の場所に設けてもよい。更にいえば、ロープを設けず、ドローン１は直接、側面板２４１乃至２４３のいずれかに接触するように飛行し、底面板２３１に着陸するようにしてもよい。
また例えば、底面板２３１のみネット構造を有するものとしたが、これに限らない。側面板２４１乃至２４３等の任意の面の板にネットを有し、衝撃を吸収するようにしてよい。更に言えば、衝撃を吸収する構造はネットに限らない。即ち例えば、スポンジ等の衝撃を吸収し得る素材を備えればよい。
また例えば、底面板２３１と側面板２４１乃至２４３とは、夫々平面としたが、これに限らない。即ち例えば、上記の目的を達成すれば、例えば曲面等、任意の形状であってよい。
【００９２】
以上、図１１を用いて、ドローン１の着陸ポートを用いた制御の例について説明した。
【００９３】
このような図１１の補助部材を用いた場合、ドローン１は、着陸する際の安定性及び安全性を向上することができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１１の補助部材を用いたドローン１に限定されず、次のような補助手段や移動体を採用することができる。
即ち、例えば、着陸時における補助手段として、ネット（例えば図１１の側面板２４１及び２４３）を閉じて捕まえる補助手段（例えば図１１の着陸ポート２２１）を採用することができる。これにより、着陸ポートを用いた移動体（例えば図３のドローン１）は、特に離陸時について、離陸時の不安定を避けることができる。
また例えば、機体（例えば図３のドローン１）が傾くと異常検知として、モータ（例えば図３の駆動部４１）を止める安全対策を採用することができる。これにより、着陸ポートを用いた移動体は、着陸時に安全に着陸することができる。
また例えば、１つ以上の側面（例えば図１１の側面板２４１乃至２４３）を壁またはネットにすることができる。これにより、更に、離着陸の安定性を向上することができる。
【００９４】
以下、図１２を用いて、ドローン１の着陸時の制御の例について説明する。
【００９５】
従来、ドローンが屋外を飛行する場合において、自身の位置情報を取得する方法として、ＧＰＳ機能が利用される。ＧＰＳ機能の特徴として、推定された自信の位置情報の精度は、ＧＰＳ衛星のから発信される電波の信号の強度や、電波が伝播した経路が直線的であったか、複数のＧＰＳ衛星からの電波が受信できたか等による。即ち例えば、ドローン１の近傍に建造物等があった場合において、ＧＰＳ衛星からの電波が建造物により阻まれることにより位置の推定の精度が低下したり、位置を推定することができなかったりすることがある。
【００９６】
上述のような場合において、ドローン等の飛行体がＧＰＳ衛星の電波が阻まれること等により、自己位置の推定の精度が低下した場合において、自己位置の推定の精度を向上させ、飛行の安定性及び安全性を向上することを目的とする。
【００９７】
図１２は、図２のドローン１の着陸時等において、補助部材の例である中継用ドローンＲと連携した制御の例を示す図である。
図１２において、ドローン１と中継用ドローンＲ（以下、「ドローンＲ」と適宜呼ぶ）とが屋外を飛行している。
【００９８】
図３に示すように、ドローンＲは、位置取得部６０１と、通信部６０２と、撮像部６０３とを備える移動体である。
【００９９】
位置取得部６０１は、ドローンＲの自己位置を取得する。具体的には例えば、ＧＰＳ衛星Ｇから発せられる電波に乗せられた情報に基づき、自己位置を計算して取得する。
【０１００】
通信部６０２は、ドローン１の通信部１９と同様の機能を有する。
【０１０１】
撮像部６０３は、ドローン１の撮像部４３と同様の機能を有する。
【０１０２】
図１２のドローン１の制御においては、ＧＰＳ衛星Ｇ１乃至Ｇ３から発せられた電波のうち、ドローン１にはＧＰＳ衛星Ｇ１からの電波のみが到達し、ドローンＲにはＧＰＳ衛星Ｇ１乃至Ｇ３の夫々からの電波が到達している。ＧＰＳ機能を用いて位置情報を取得する場合、３つ又はそれ以上の数のＧＰＳ衛星から発信される電波に乗せられた信号を受信して計算することにより、位置を特定する。従って、ドローン１はＧＰＳ衛星による自己位置の推定の計算ができていない。一方、ドローンＲはＧＰＳ衛星Ｇ１乃至Ｇ３の夫々からの電波が到達しているため、自己位置の推定ができる。即ち、ドローンＲの位置取得部は、ＧＰＳ衛星Ｇ１乃至Ｇ３の夫々が発する電波からドローンＲの自己位置を推定し取得できる。
このように、受信できる信号の数が少ない場合等、即ち例えば、ドローン１が自己位置の推定が難しい場所に存在する場合において、自己位置の推定がされているドローンＲからドローン１を撮像する。図１２において、破線は、ドローンＲの撮像部６０３によって撮像される範囲を示している。即ち、ドローン１はドローンＲの撮像部によって撮像されている。次に、ドローンＲの通信部２９を介して、ドローンＲからみたドローン１の角度やドローンＲ自身の場所のデータをドローン１に対して授受する。ことにより、ドローン１は自己位置の推定の精度を上げることができる。これにより、ドローン１は、自己位置の推定の精度が上昇することにより、より安定性や安全性が向上した飛行の制御をすることができる。
ただし、ドローンＲによるドローン１の自己位置推定の方法は上記に限らない。即ち例えば、撮像部６０３により撮像された角度等の情報に限らず、ドローン１からドローンＲを撮影した情報を用いてもよい。また、上記の方法は離着陸時に限らない。即ち例えば、自己位置推定の精度によらず、併用することにより、自己位置推定の精度を向上させてもよい。
【０１０３】
以上、図１２を用いて、ドローン１の着陸時の制御の例について説明した。
【０１０４】
このような図１２のドローン１を用いた場合、ドローン１は、従来の方法では自己位置の推定精度が低くなる場合においても、安定性を向上することができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１１の補助部材を用いたドローン１に限定されず、次のような補助手段や移動体を採用することができる。
即ち、例えば、ドローン（例えば図１１のドローン１）がＧＰＳ（例えば図１１のＧＰＳ衛星Ｇ１乃至Ｇ３）の信号が少ないなどの、自己位置推定が難しい場所に存在するとき、自己位置が明確なドローン（例えば図１１のドローンＲ）から（自己位置推定が難しい）ドローン（例えば図１１のドローン１）を撮影したときの、角度や場所のデータを通信で伝えることで補完することで、ドローン（例えば図１１のドローン１）の位置の推定精度を上げることができる。これにより、従来の方法では自己位置の推定精度が低くなる場合においても、安定性を向上することができる。
また例えば、上述の例において、撮影は（自己位置推定が難しい）ドローンから（自己位置が明確な）ドローンでもよい。これにより、自己位置が明確なドローンを、複数の自己位置推定が難しいドローンの夫々から撮像することにより、夫々のドローンの自己位置推定の精度を向上し、安定性を向上することができる。
【０１０５】
以下、図１３及び１４を用いて、ドローン１の着陸時に用いる補助部材の例であるカメラを用いた制御の例について説明する。
【０１０６】
例えば、３次元的な移動が可能である飛行体であるドローンを、操縦し安定した安全な飛行や離着陸を行うには、操縦者Ｕには一定の練度が必要である。一方、熟練した操縦者Ｕであっても、風によりドローンが移動してしまうなど、様々な要因により操縦の難度が高まることがある。
【０１０７】
上述のような場合において、ドローン等の飛行体の操縦を補助することにより、ドローンの飛行の安定性を向上させ、飛行の安定性及び安全性を向上すると共に操縦の難度を低減することを目的とする。
【０１０８】
図１３及び図１４は、図２のドローン１を、補助部材の例である地上のカメラＣにより撮像した映像を用いて、操縦者端末２により制御する場合の例を示す図である。
図１３は、図２のドローン１を地上のカメラＣを用いて撮像して制御する例を示した図である。
図１４は、図１３の撮像されたドローン１の映像に基づいて、操縦者端末２で確認し操縦する例を示した図である。
【０１０９】
図１３をみると、地上に固定されたカメラＣは、ドローン１を映像として撮像している。撮像された映像は、無線通信により、ドローン１を操作する操縦者Ｕの操縦者端末２に転送される。転送された映像は、リアルタイムに操縦者端末２に表示される。操縦者端末２には、ドローン１が表示される。
ここで、操縦者Ｕは、操縦者端末２において以下の例の操作により、ドローン１を操縦することができる。具体的には例えば、操縦者端末に表示されたカメラＣにより撮像された映像のうち、操縦者Ｕが所定の位置をタップ操作する。操縦者端末２のタップ操作された位置の情報は、サーバ２を介して、更にドローン１の通信部１９を介し、飛行制御部４２に転送される。次に、ドローン１の飛行制御部４２は、タップ操作された位置にドローンが撮像されるように飛行を制御する。つまり、操縦者Ｕは、ドローン１の来てほしい場所をタッチ操作すればよい。即ち、カメラＣの撮像している２次元の映像上のうち、操縦者Ｕがタップ操作された位置にドローン１を操縦することができる。
【０１１０】
図１４は、上述の操作と制御をする場合における、操縦者端末２のタッチ操作された位置にドローン１が誘導された状態の操縦者端末２の例を示す図である。
ここで、操縦者Ｕは、ドローン１を操縦することができる。具体的には例えば、ドローン１を２次元の映像上の所定の位置に保ったまま、操縦することができる。即ち例えば、映像上の位置を変えずに、カメラとの距離をかえる操縦をすることができる。これにより、操縦者Ｕは、ドローン１を操縦する場合に、一直線上のみ安定して簡単に操縦することができる。
【０１１１】
映像上のドローン１の識別方法は、種々の方法を用いることができる。具体的には例えば、画像認識によりドローン１の形状等の特徴を検出する方法を用いてもよい。また例えば、ドローン１にＬＥＤ等備え、画像認識におけるドローン１の特徴的な点として用いてもよい。また、カメラと別に前述のＬＥＤの周波数にあわせたフィルタを用いてもよい。これにより、画像認識における識別率を上げることができる。
また例えば、カメラＣは撮像装置としたが、これに限らない。具体的には例えば、カメラを２つ並べる複眼カメラを用いてもよい。若しくは例えば、Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ（以下、「ＬｉＤＡＲ」と呼ぶ）や、無線通信等を用いてもよい。これにより、カメラＣが撮像した２次元の映像上のうち、操縦者Ｕがタップ操作された位置にドローン１を制御するのみならず、ドローンとカメラの距離が一定となる制御、即ち３次元の所定の位置に対する制御をすることができる。これにより、ドローン１は更に３次元的に安定して操縦することができ、更には３次元的な位置を指定して操縦することができる。
また例えば、上述の複眼カメラやＬｉＤＡＲ等の距離を測定するセンサ等をカメラＣとは別の所定の位置に設置してもよい。具体的には例えば、ドローンのカメラと反対側に設置することで、ドローン１と、他のドローンとの衝突防止をしたり、その他の構造物等との衝突を防止したりすることができる。即ち、カメラＣで撮像した場合、ドローン１により撮像できない領域の構造を補完や推測することができる。これにより、ドローン１が衝突することを防止できる。
また例えば、ドローン１の位置は、地上に固定されたカメラＣによって撮像された映像に基づいて制御するとしたが、これに限らない。具体的には例えば、ドローン１の撮像部３３から任意の目標物を撮像し、撮像された映像や画像に基づいて制御しても良い。
また例えば、カメラＣは地上に固定されているものとしたが、これに限らない。即ち例えば、カメラＣは固定されておらず、スマートフォン等の撮像部を備えた操縦者端末２等であってもよい。具体的には例えば、操縦者端末２は、撮像部と３軸加速度センサや３軸ジャイロセンサとを有するとする。これにより、操縦者端末２は撮像部により撮像される領域がどのように変化しているかをリアルタイムに演算することができる。これにより、操縦者端末２により撮像された２次元の映像上のうち、どの位置にドローン１を制御することにより、実際の空間上においてドローン１が安定するのかを計算することができる。即ち、撮像されている領域の変化を補正して、ドローン１を所定の位置に制御することができる。
【０１１２】
以上、図１３を用いて、補助部材の例である地上のカメラＣにより撮像した映像を用いて、操縦者端末２により制御する場合の例について説明した。
【０１１３】
このような図１３のドローン１及び補助部材を用いた場合、ドローン１は、従来の方法では操縦の難度が高い場合においても、飛行の安定性及び安全性を向上すると共に操縦の難度を低減することができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１２の補助部材を用いたドローン１に限定されず、次のような補助手段や移動体を採用することができる。
即ち、例えば、地上の固定されたカメラ（例えば図１３のカメラＣ）からドローン（例えば図１３のドローン１）を捉えた時に、リアルタイムの動画上（例えば図１４の操縦者端末に表示された動画上）で座標をタッチすると、ドローンをその場所に２次元的に固定することができる。ドローンの飛行の安定性を向上させ、飛行の安定性及び安全性を向上すると共に操縦の難度を低減することができる。
また例えば、画面上（例えば図１４の操縦者端末２の画面上）の同じ場所に静止するよう通信で指示を出すことによって、人の操縦はカメラと近づくか離れるかの１次元の操作のみで良くすることができる。これにより、操縦は非常に簡単にすることができる。
また例えば、ドローン（例えば図１３のドローン１）の識別は、画像処理を用いても良く、（ドローン１に）ＬＥＤなどを備えることにより画像処理を行う場合に判別しやすくしても良く、カメラ（例えば図１３のカメラＣ）と別に、（赤外線）ＬＥＤの周波数にあわせた赤外線カメラや、赤外線フィルタ等をつかったカメラを用いることで、（ドローン１の画像処理における）識別率を上げても良い。これにより、ドローンの識別を行う画像処理の性能を向上することができる。
また例えば、カメラを２つ並べる複眼カメラや、ＬｉＤＡＲや、無線通信などを使って、ドローン（例えば図１３のドローン１）とカメラ（例えば図１３のカメラＣ）の距離を計測し、３次元で固定してもよい。これにより操縦は更に安定する。
また例えば、ドローン（例えば図１３のドローン１）のカメラ（例えば図１３のカメラＣ）と反対側（例えば図１３でドローン１のうちカメラに映らない面）に距離センサ等のセンサを設置することで、衝突防止をすることができる。また、複眼カメラやＬｉＤＡＲと組み合わせて、ドローンの奥の形状を推測することで、衝突防止をすることができる。これにより、飛行の安全性を向上することができる。
また例えば、（上述のカメラＣからドローン１を撮像することに限らず、）ドローン（例えば図１３のドローン１）からカメラ（例えば図１３のカメラＣや、その他の固定された目標）を撮像し、ドローンの位置や制御を決定してもよい。これにより、地上にカメラＣを固定して備えることが不要とすることができる。
また例えば、カメラ（例えば図１３のカメラＣ）は固定されていなくても良く、（固定されていないカメラＣの位置及び方向は）計算で補完することができる。これにより、固定したカメラのみならず、スマートフォン等の撮像装置を用いて、飛行の安定性及び安全性を向上すると共に操縦の難度を低減することができる。
【０１１４】
［第４実施形態］対人制御
作業者が作業を行う倉庫等の屋内において、ドローン等を導入し、作業の効率化を行いたい場合がある。このような場合において、作業者は作業を行うため周囲への注意が散漫であったり、倉庫には棚等があるために視認性が悪くドローンに気がつかなかったりといった要因により、作業者とドローンとが接触する事故が発生する可能性が高い。
【０１１５】
上述のような場合に限らず、ドローンと作業者とが接触する可能性が高い利用状況の場合であっても、接触事故が起こるリスクを低減し、相互の接近感知やその通知、および回避のための制御をする方法を提供することを目的とする。
【０１１６】
第４実施形態のドローン１は、このような要望を実現するドローンである。このようなドローン１の機能的構成について図３を参照して説明する。
図３は、ドローン１が実行する、各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１１７】
図３に示すように、ドローン１は、駆動部４１と、飛行制御部４２と、撮像部４３と、壁面点検センサ部４４と、吊下制御部４５と、貨物格納部４６と、認証部４７と、通信部１９とを備える移動体である。
第３実施形態のドローン１においては、上述の構成のうち、駆動部４１乃至撮像部４３が少なくとも機能する。
【０１１８】
駆動部４１乃至撮像部４３の機能は、実施形態１で述べた通りである。
【０１１９】
第４実施形態のモジュール４は、このような要望を実現するドローン１に備えられる。このようなモジュール４の機能的構成について図３を参照して説明する。
図３は、ドローン１が実行する、各種処理を実現するための機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１２０】
図３に示すように、接触防止モジュール４（以下、「モジュール」と適宜呼ぶ）は、距離推定部４０１と、鳴動部４０２と、通信部４０３とを備えるモジュールである。
【０１２１】
距離推定部４０１は、他のモジュール４との距離を推定する。具体的な構成の例や、距離を推定する方法の例は後述する。
【０１２２】
鳴動部４０２は、明滅するＬｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ）や警告音を発するスピーカ、バイブレーション機能を提供するバイブレータ等を有し、鳴動することによりモジュールを所持する作業者に警告を発することができる。
【０１２３】
通信部４０３は、所定の無線通信規格に対応した無線機能を有し、倉庫等に導入されたドローン１やサーバ３、他のモジュール４等と無線通信を行うことができる。
【０１２４】
以下、図１５乃至１７を用いて、ドローン１が作業者Ｓとの接触を防ぐの制御の例を説明する。
図１５は、図２のドローン１が作業者Ｓと接触するのを防ぐためのモジュール４の機能及び使用方法の例を示した図である。
【０１２５】
以下、図１５を用いて、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａと、ドローン１が備えるモジュール４Ｂとが接近し警告を発する例について説明する。
図１５は、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａと、図２のドローン１が備えるモジュール４Ｂとが夫々の距離を測定し、距離に応じた警告を発している例である。
図１５に示すＡ状況は、モジュール４Ａと４Ｂとが離れており、充分な距離がある場合の様子を示す図である。
図１５に示すＢ状況は、モジュール４Ａと４Ｂとが近付いており、充分な距離がない場合の様子を示す図である。
なお、図１５に示すＡ状況及び図１５に示すＢ状況を個々に区別する必要がない場合、以下、「図１５」と呼ぶ。
【０１２６】
図１５において、作業者Ｓとドローン１との夫々はモジュール４を備えている。以下、作業者Ｓが備えるモジュール４をモジュール４Ａ、ドローン１が備えるモジュール４をモジュール４Ｂと呼ぶ。なお、モジュール４Ａとモジュール４Ｂとを個々に区別する必要がない場合、単に「モジュール４」と呼ぶ。
本実施形態における、モジュール４Ａ及び４Ｂは相互に距離を計測することができる。モジュール４の距離の推定方法の詳細は後述する。また、モジュール４は、鳴動することができる。ここで、鳴動とは、モジュール４が備えるＬＥＤの点滅や、スピーカからの警告音や、バイブレータのバイブレーション機能等、任意の動作により作業者Ｓ等の人に警告を発することを指す。モジュール４Ａは鳴動することにより、作業者Ｓ側にドローン１側の存在を伝えることができる。作業者Ｓはモジュール４を首から提げたり、ポケットに入れたり、インカムとして耳に入れたりすることにより、モジュール４の鳴動を認識できる。また、モジュール４Ｂは鳴動や電気信号や無線通信等により、ドローン１側に作業者Ｓの存在を伝えることができる。
【０１２７】
図１５に示すＡ状況を見ると、作業者Ｓがモジュール４Ａを備え、ドローン１がモジュール４Ｂを備えている。ここで、作業者Ｓとドローン１とは、距離Ｄ２１だけ離れている。距離Ｄ２１は充分に長いため、モジュール４Ａ及び４Ｂは鳴動をしていない。
図１５に示すＢ状況を見ると、作業者Ｓがモジュール４Ａを備え、ドローン１がモジュール４Ｂを備えている。ここで、作業者Ｓとドローン１とは、距離Ｄ２２だけ離れている。距離Ｄ２１は所定の距離に対して短いため、モジュール４Ａ及び４Ｂは音を出すことや、バイブレーション機能により震えるといった、鳴動をしている。
【０１２８】
即ち、モジュール４が鳴動することにより、モジュール４は作業者Ｓに対してドローン１の接近を通知や警告することができる。これにより、作業者Ｓはドローン１の接近に気づくことができ、ドローン１との接触を回避する行動をとることができる。
また、モジュール４Ｂはドローン１の飛行制御部４２と連動することにより、作業者Ｓを回避するよう制御することや制止することができる。これにより、作業者Ｓとの衝突の確率を下げることや、衝突時の被害を減らすことができる。
【０１２９】
具体的には例えば、モジュール４の距離推定部４０１は、電波を送受信するためのアンテナや音波を送受信するためのスピーカやマイクを備える。これにより、距離推定部４０１は、電波や音波の強度等の変化により、他のモジュール４の接近を検知することができる。即ち、モジュール４は距離推定部４０１により、他のモジュール４との距離を推定する。ここで、ドローン１が備えるモジュール４Ｂが、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａに所定の距離以上近づいたと判定された場合において、作業者Ｓに一定以内の距離の場合には、双方のＬＥＤは赤等色が変わり、機械側は速度を落として運用を行うことができる。
【０１３０】
また例えば、通信で近接を検知できず近接した場合には、作業者Ｓはモジュール４Ａが備える図示せぬボタンを押すことで、緊急シグナルを発報することができる。緊急シグナルの発報を受けた周辺のモジュール、例えばモジュール４Ｂは、モジュール４Ｂを備えるドローン１の移動の制御をおこない、一定時間の間、低速で移動するモードとすることができる。更に例えば、モジュール４Ｂを備えるドローン１が低速モードとなる場合には、モジュール４Ｂの鳴動部４０２が鳴動することで、作業者Ｓがドローン１の存在に気が付きやすくすることができる。
【０１３１】
また例えば、複数のモジュール４は、相互に通信できなくてもよい。複数のモジュール４の夫々は、夫々のモジュール４を識別可能な識別子である情報を乗せた無線信号を発信するビーコン機能を有することができる。これにより、ビーコンの信号強度等により、他のモジュールの接近を検知できると共に、他のモジュールのうち何れが接近しているのかを検知できる。作業者Ｓが備えるモジュール４Ａが他のモジュール４の接近を検知した場合には、検知したモジュールの識別子に対応した信号を無線信号として発信することができる。また更に、同時に作業者Ｓ側にも音等で通知するこができる。これにより、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａにより他のモジュール４の接近が検知された場合において、他のモジュール４に対して作業者Ｓに接近している旨を通知できる。これにより、他のモジュール４を備えるドローン１の動作を停止する等、相互の安全に配慮した制御をすることができる。
上述の例では、簡単のため１つのドローン１と１人の作業者Ｓとが倉庫等において作業をしている場合としたが、特にこれに限定されない。つまり、ドローン１及び作業者Ｓは、夫々複数でもよい。即ち、モジュール４Ａ及び４Ｂは夫々複数であってよい。
また、上述の例では、モジュール４の距離推定部４０１は、電波や音波の強度等の変化により、他のモジュール４の接近を検知することができるとしたが、接近を検知するための電波や音波において、複数の周波数を取り扱っても良い。
【０１３２】
以上、図１５を用いて、モジュール４Ａが他のモジュール４Ｂとの距離を測定し、鳴動やドローン１を制御する方法の例を説明した。
【０１３３】
他には例えば、モジュール４は、出会い頭の衝突回避のための制御をすることができる。
以下、図１６を用いて、モジュール４を用いた出会い頭の衝突回避のための制御の例を説明する。
出会い頭では、作業者Ｓと他の作業者Ｓ、即ち人間同士でも目視で確認できず、気がつかずに接触する事故が発生し得る。また、倉庫内がうるさい場合には、ドローンなどの駆動音を発する機械であっても、作業者Ｓが、ドローン等の接近に気がつかずに、接触事故が発生することが懸念される。上述のように、電波や音波による無線信号により距離を推定する場合には、倉庫内にノイズの少ない周波数の音や電波を活用し、信号内にチェックデジット等を埋め込むことで専用の信号を識別させる等工夫をすることで、電波や音が回折することを活用し、作業者Ｓ同士でも難しい出会い頭の衝突を事前に防ぐことが出来る。
【０１３４】
上述したように、このようなモジュール４は、作業者Ｓやドローン１を区別することなく利用可能である。即ち、モジュール４は、移動する主体である作業者Ｓやドローン１を同格に扱うことができる。即ち、作業者Ｓに利用されるモジュール４とドローン１に利用されるモジュール４との夫々は、同一の構成が採用されてもよい。このため、モジュール４が量産される場合、同一の構成のモジュール４が量産されるため、生産コストが削減され得る。また、モジュール４を搭載されるドローン１は、３次元的な移動が可能な飛行体といった移動体であってもよく、２次元的な移動が可能な車両といった移動体であってもよい。
【０１３５】
図１６は、棚Ｔがある倉庫内を作業者Ｓとドローン１とが通行しており、棚Ｔにより作業者Ｓとドローン１とが相互に位置を視認できない状態において、モジュール４により衝突を回避する例を示す図である。図１６において、作業者Ｓ及びドローン１との夫々は、モジュール４Ａ及び４Ｂの夫々を備える。このとき、作業者Ｓ及びドローン１とは、互いに図の矢印に示す方向に進行しており、将来的に衝突の可能性がある。この場合において、例えば、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａのスピーカは、倉庫内にノイズの少ない周波数の音を発生させる。図１６の直線Ｌ１は、この音が伝播する方向のうち、ある１方向を示している。直線Ｌ１で示される音のうち直進する成分は、破線Ｌ２で示す方向に伝播する。しかし、音波は回折する性質があるため、回折した音波の一部は棚Ｔの角により直線Ｌ３及び円弧が示す方向に伝播する。これにより、モジュール４Ａの発した音波は、ドローン１の備えるモジュール４Ｂに到達する。モジュール４Ｂが備えるマイクは、到達した音を受信する。これにより、モジュール４Ｂは、視認できない範囲に存在する、モジュール４Ａを備える作業者Ｓの接近を検知することができる。これにより、ドローン１の飛行制御部４２は、衝突を回避するように制御することができる。
また、上述の例ではモジュール４が他のモジュール４の接近を検知する際に音波を利用するものとしたが、特にこれに限定されない。即ち、音波に限らず回折する電波を用いてもよい。
即ち、作業者Ｓと他の作業者Ｓ、即ち人間同士でも目視で確認できなかったり、倉庫内がうるさい場合には、作業者Ｓと機械との接触事故が懸念されていたが、倉庫内にノイズの少ない周波数の音波や電波を活用し、信号内にチェックデジット等を埋め込むことで専用の信号を識別させる等工夫をすることで、電波や音が回折することを活用し、作業者Ｓ同士でも難しい出会い頭の衝突を事前に防ぐことが出来る。
これは、対作業者Ｓだけではなく、機械同士で行っても良い。また、作業者Ｓ同士で行っても良い。
【０１３６】
以上、図１６を用いて、モジュール４を用いた出会い頭の衝突回避のための制御の例を説明した。
ここまで、モジュール４を用いた作業者Ｓとドローン１との夫々、又は夫々同士の接触事故を防ぐ方法について説明した。
以下、図１７を用いて、作業者Ｓとドローン１との相互の直接通信のみに依らず、作業者Ｓとドローン１との夫々の位置情報を共有するサーバを介した衝突回避の方法について説明する。
図１７は、作業者Ｓと複数のドローン１−１及び１−２とが倉庫内を移動している場合の衝突回避に係る図である。
【０１３７】
図１７には、棚Ｔを有する倉庫内において、作業者Ｓとドローン１−１及び１−２とが行き来している。ここで、作業者Ｓはモジュール４Ａを、ドローン１−１はモジュール４Ｂ−１を、ドローン１−２はモジュール４Ｂ−２を備える。ここで、前述の方法により、モジュール４の夫々は、他のモジュール４との距離、例えば、モジュール４Ｂ−１はモジュール４Ａとの距離、距離Ｄ３１を測定できる。ここで、モジュール４Ｂ−１は、ドローン１−１の位置及び、作業者Ｓとの距離Ｄ３１を含む情報を図示せぬサーバに送信する。モジュール４Ｂ−２も同様に、モジュール４Ｂ−２とモジュール４Ａとの距離Ｄ３１を測定し、ドローン１−２の位置及び作業者Ｓとの距離Ｄ３２を含む情報を図示せぬサーバに送信する。ドローン１−１及び１−２の夫々から、夫々の位置や距離Ｄ３１及びＤ３２を含む情報を受信したサーバは、それらの結果を統合する。このとき、複数のモジュール４からの情報を統合することにより、精度を高めることができる。
即ち、ローカルネットワーク内で自己位置を共有すれば、直接通信に課題があっても、サーバ側で相互に衝突防止等は可能でありより安全なシステムとすることができる。
機械側は作業者Ｓとの距離を認識できる。しかし動いているかどうか等状態が分からないため、正確な位置はわからない。しかし、複数の機械側から距離が認識できると、精度の高い作業者Ｓの位置が分かる。そのため、機械側から作業者Ｓの位置データをリアルタイムで共有することで、精度の高い作業者Ｓの位置情報が把握でき、安全性を向上できる。これにより、より高度な衝突予測をすることができる。
【０１３８】
また例えば、モジュール４は、以下のように現在位置や距離を特定するようなものであってもよい。具体的には例えば、倉庫や棚等の設備の壁面や床・天井等に、前述のモジュール４に相当するデバイスを固定する。これにより、固定されたモジュール４を基準として、作業者Ｓの位置推定が可能となる。この場合において、固定されたモジュール４は、ほぼ死角がなくなるように配置すると、常に作業者Ｓの位置推定が可能となり好適である。また、ドローン１の備えるモジュール４Ｂにおいても、固定されたモジュール４との距離測定を行うことで、自己位置の推定はより高精度にすることができる。
【０１３９】
以上、図１５乃至１７を用いて、ドローン１が作業者Ｓとの接触を防ぐの制御の例について説明した。
【０１４０】
ドローン１及びモジュール４は上述の例に限らない。
即ち例えば、モジュール４は距離を推定することにより接触の危険を回避するとしたが、特にこれに限定されない。即ち例えば、モジュール４の間の距離、モジュール４の間の相対速度、棚の配置などの実際の配置等を総合的に判断して、接触の危険を推定し、接触の危険を回避するものであってよい。
また例えば、モジュール４は電波や音波により距離を推定するとしたが、電波や音波は特定の単一の周波数に限定されない。即ち例えば、複数の周波数を取り扱っても良い。
また例えば、モジュール４は作業者Ｓとドローン１とで、機能や構成の違いは特にないものとして説明したが、特にこれに限定されない。即ち例えば、作業者Ｓが備えるモジュール４Ａと、ドローン１が備えるモジュール４Ｂとは、機能や構成が違っても良い。即ち、モジュール４Ｂには、ドローン１の飛行制御部４２に対して、他のモジュール４の接近を知らせる電気信号を送信する機能を持たせてもよい。また、鳴動することで作業者Ｓに危険を通知するバイブレーション機能はドローン１側のモジュール４Ｂから除いてもよい。即ち例えば、人用モジュールと、ドローン用モジュールとで違うものであってよい。
【０１４１】
このような図１５乃至１７のドローン１及びモジュール４を用いた場合、ドローンと作業者とが接触する可能性が高い利用状況の場合であっても、接触事故が起こるリスクを低減し、相互の接近感知やその通知、および回避のための制御をすることができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１５乃至１７のドローン１及びモジュール４に限定されず、次のような移動体やモジュールを採用することができる。
即ち、このモジュール（例えば図３の接触防止モジュール４や図１５のモジュール４Ａ）は、
他のモジュール（例えば図１５のモジュール４Ｂ）との接近を推定する接近推定手段（例えば図３の距離推定部４０１）と、
他のモジュールとの接近を通知する通知手段（例えば図３の鳴動部４０２）と、
を備えるモジュールであれば足る。
【０１４２】
以下、図１８を用いて、ドローンの位置制御において、自律走行車型の移動体であるドローンを工場内等で移動する場合の例を説明する。
【０１４３】
工場内等で産業機械等を動かすには正確な位置で停止する必要がある。産業機械等を正確な位置で停止する場合には、タイヤの回転した数から推定する移動距離やレーザ等を用いた距離計等を用いる方法がある。
しかし、前述のような従来の距離の推定方法では、タイヤの滑りによる誤差や、レーザを照射する対象とその位置による誤差などが存在した。そこで、図１８の例の移動体と距離の推定方法は、上記の距離の推定方法等に加えて用いることができ、工場内等で産業機械等の移動体がより正確な位置で停止することが出来るようにすることを目的とする。
図１８は、産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローン１が、壁ＷＡにより構成される通路の手前で停止する例を示す図である。
図１８において、ドローン１は工場等の内部にある交差点ＣＲに進行している。ドローン１は、他のドローンとの交差点ＣＲの通行の融通をする場合や作業をする場合など、正確な位置で停止することが必要となる。
このような場合、正確な位置で停止したい場所に対して、バミル３０１を備えることができる。ここで、バミルとは、床や壁面等に正確に貼られた又は刻印される位置を示す印のことである。即ち例えば、停止位置に対して正確に停止したい場所を示す停止線に相当するテープ等の印をバミル３０１として備えることができる。
ドローン１は、床や壁面等に正確に貼られた又は刻印される等のバミル３０１を画像認識することにより、高精度な位置に停止できる。即ち例えば、ドローン１の撮像部４３により撮像した画像に基づいて路面に張られたバミル３０１を画像認識することにより、バミル３０１に対応した位置に停止することにより、高精度に正確な位置で停止することができる。
【０１４４】
バミル３０１は上述の例に特に限定されない。
例えば、バミル３０１は、交差点ＣＲに設けられたものとしたが、特にこれに限定されない。即ち例えば、交差点ＣＲに限らず、産業用機械等の移動体が作業を行う対象の近傍や、移動体の格納場所等の、任意の目的や場所に設けられてよい。
また例えば、バミル３０１は、テープ等の印としたが、特にそれに限定されない。即ち例えば、二次元バーコード等のバミルを識別し得る情報を含みえる印を用いても良い。
【０１４５】
このような図１８のドローン１及びバミル３０１を用いた場合、ドローン１は、より正確な位置で停止することができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な移動体は、図１８のバミル３０１を用いたドローン１に限定されず、次のようなバミルや移動体を採用することができる。
即ち、例えば、工場内等で産業機械（例えば図１８のドローン１）などを正確な位置で停止する必要がある場合において、タイヤの回転した数やレーザを用いた距離計などの他に、床や壁面等に正確に貼られたまたは刻印されるなどのバミル（例えば図１８のバミル３０１）を画像認識することにより、高精度な位置に停止することができる。
以上、図１８を用いて、ドローンの位置制御において、自律走行車型の移動体であるドローンを工場内等で移動する場合の例を説明した。
【０１４６】
以下、図１９を用いて、工場内等を無人で走行する移動体であるドローンの位置制御において、補助部材を用いたドッキングの例を説明する。
ＡＧＶ等の、工場内等で活動する自動機械が設備や機械同士でドッキングする必要がある場合がある。即ち、ＡＧＶ等の無人で走行する搬送車が、工場内等で活動する場合において、荷物を格納する搬送先の設備や搬送車の充電設備、又は複数の搬送車同士等で結合（ドッキング）する必要がある場合がある。
しかしながら、ドッキングをする場合において、適切な位置や方向から接近してドッキングするためには、高精度なセンサと制御が必要であった。そこで、図１９の例の移動体であるドローン１と補助部材とを用いたドッキング方法により、工場内等を無人で走行する移動体であるドローンのドッキングを正確に行うことができるようにすることを目的とする。
【０１４７】
図１９は、工場内等を無人で走行する移動体であるドローン１の位置制御において、補助部材を用いたドッキングの例を示す図である。
図１９において、ドローン１は、設備Ｅに対してドッキングを行おうとしている。即ち例えば、ドローン１及び設備Ｅの夫々は、充電に係るコネクタの夫々を備え、充電のためドッキングを必要としている。
【０１４８】
図１９の例の補助部材を用いたドッキングの例では、ドローン１は、位置決め形状３１１を備える。また、設備Ｅは、位置決め形状３１２を備える。
ここで、位置決め形状とは、設備側や機械側に加工された半球形等の位置決め形状である。即ち、設備Ｅやドローン１が備える、半球形の膨らみ及びへこみ等の勘合する対の形状である。
ここで、ドローン１は、モータの力で押しつけることで正確にドッキングすることができる。即ち、ドローン１は、膨らみである位置決め形状３１１を、設備Ｅが備えるへこみである位置決め形状３１２に対して、モータの力で押しつけることで勘合し、正確にドッキングすることができる。具体的には、位置決め形状３１１及び３１２は、互いに押しつけた場合において勘合する位置が１つである形状を持つため、押しつけ始めた時点で位置がずれていた場合であっても、押しつけるにつれ勘合する位置に誘導され、結果、勘合する。即ち、補助部材である位置決め形状３１１及び３１２は、押しつけることによりある１か所でのみ勘合するため、押しつけ始める時点で位置がずれていてもよい。
【０１４９】
その後、カムなどで固定してモータを止めても位置がずれないようにすることができる。即ち、勘合した場合において、カム等の押しつける力を発生させることができる。即ち、ドッキングしたのち、押しつける力を発生させていた車輪等のモータの電源を切る等押しつける力を発揮しない状態において、位置がずれないようにすることができる。
【０１５０】
位置決め形状３１１は、図１９の例の補助部材を用いたドッキングの例に特に限定されない。
例えば、位置決め形状は半球形としたが、特にこれに限定されない。即ち例えば、円錐や角錐等互いに押し付けた場合において勘合する位置が１つである形状であれば足る。
【０１５１】
また例えば、位置決め形状３１２や３１１は、ドローン１の充電に係る電極を含むことができる。
従来、充電に係る電極は、所謂電気的なコネクタの形状を有していた。電気的なコネクタは、向きと位置とを正確に合わせなければ、差し込むことができなかった。即ち、充電に係る電極にドッキングする際、ドローン１は正確な向きと位置との移動の制御を実行する必要があった。
更に言えば、図示はしないが、通常の電気的なコネクタは、電極を差し込む側と、電極を差し込まれる側の構造を有している。このようなコネクタのうち、他のコネクタと比較して、向きと位置とを正確に合わせなくても差し込むことが可能なコネクタは、ばね構造を内蔵することが多い。このようなコネクタにおいて、差し込まれる側の電極は、差し込まれた電極に押し付けられる。電極と電極とが押し付けられている部分は、点での接触となる。電極と電極との間で電流を流した場合、接触した点に電流が流れるため、当該接触した点に付着した有機物が焼き付くといったことが起き得る。即ち、このような点での接触の電極に大きな電流を流すと、接触不良が発生することがあった。
【０１５２】
しかしながら、ドローン１の充電にかかる電極を含む位置決め形状３１２や３１１は、このような課題を解決することができる。即ち、このような位置決め形状３１２や３１１は、上述したように、押し付けることでドローンのドッキングを正確に行うことができる。また、位置決め形状３１２や３１１は、面と面とで接触する。即ち、上述したように、位置決め形状３１２や３１１は点での接触ではないため、電極と電極の間で大きな電流を流した場合であっても、接触不良が発生する可能性が軽減される。
【０１５３】
このような図１９の補助部材を用いた場合、ドローン１は、工場内等を無人で走行する移動体であるドローンのドッキングを正確に行うことができるようにすることができるという効果を奏することができる。
このような効果を奏することが可能な補助部材及び移動体は、図１９の補助部材及びドローン１に限定されず、次のような補助手段や移動体を採用することができる。
即ち、例えば、ＡＧＶ等の工場内等で活動する自動機械（例えば図１９のドローン１）が設備（例えば図１９の設備Ｅ）や機械同士（例えば図１９に図示せぬ他のドローン１）でドッキングする必要がある場合において、設備側や機械側に加工された半球形等の位置決め形状（例えば図１９の位置決め形状３１２や３１１）をモータ（例えば図１９のドローンの車輪のモータ）の力で押しつけることで正確にドッキングすることができる。
また例えば、（ドッキングした状態において、）カム等で固定することにより、モータを止めても位置がずれないようにすることができる。
【０１５４】
以上、本発明及び他の実施形態について説明したが、本発明及び他の実施形態は、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述した実施形態では、壁面点検に係る移動体の一例としてドローンが採用されているが、ドローンに限定されず、あらゆる移動体を採用することができる。例えば、飛行体、自動車等の各種移動体や、マニプレータ等は、いずれも移動体の一例である。このため、従来型の小型移動飛行体であるドローン以外のあらゆる移動体を用いても壁面点検を行うすることができる。
【０１５５】
また、上述した実施形態において、ドローン１の着陸時に用いる補助部材である着陸ポートの例として図１１を用いて説明したが、特にこれに限定されない。即ち例えば、次のような着陸ポートであってよい。
図２０は、図２のドローンが着陸時に用いる着陸ポートの例のうち、図１１と異なる例を示す図である。
図２０の着陸ポート３２１は、底面板３２１Ａ及び側面板３２１Ｂを備える。
底面板３２１Ａは、着陸ポート３２１のうち軸Ｚが負の方向に備えられる、矩形の形状を有する面である。また、側面板３２１Ｂは、着陸ポート３２１のうち軸Ｙが負の方向に備えられる、矩形の形状を有する面である。
【０１５６】
ここで、底面板３２１Ａは、軸Ｙが負の方向に辺３２１Ｌ１を有する。底面板３２１Ａと側面板３２１Ｂとは、辺３２１Ｌ１介して、着脱可能に接続されている。
また、底面板３２１Ａは、軸Ｘが負の方向に辺３２１Ｌ２を有する。ここで、着陸ポート３２１の軸Ｘが負の方向には、Ｙ−Ｚ平面と平行な壁Ｗが図示されている。底面板３２１Ａと壁Ｗとは、辺３２１Ｌ２を介して、接している。
このように、着陸ポート３２１の底面板３２１Ａからみて、軸Ｙが負の方向には着陸ポート３２１の側面板３２１Ｂが、軸Ｘが負の方向には壁Ｗが、配置されている。
【０１５７】
ここで、ドローン１は、距離計を備える。即ち、ドローン１と底面板３２１Ａとの距離が短くなった場合、ドローン１は、距離計用いて、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離を測定する。ドローン１は、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離に基づいて位置の制御を実行する。ドローン１は、壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離を一定となるように着陸することで、底面板３２１Ａに着陸することができる。
【０１５８】
また、図２０の底面板３２１Ａは、充電ポート３３１と、充電ポートコネクタ３３２と、マーカテープ３３３とを備える。
充電ポート３３１は、ドローン１の充電に用いられるポートであり、側面板３２１Ｂ及び壁Ｗから所定の距離だけ離れた位置に配置される。図２０の充電ポート３３１は、着陸ポート３２１の底面板３２１Ａの略中央に配置されている。
充電ポート３３１は、充電電極３３１Ａ，３３１Ｂと、電極マーカ３３１Ｃとを備える。
充電電極３３１Ａ，３３１Ｂは、ドローン１が着陸ポート３２１に着陸した際に、ドローン１に電力を供給して充電するための電極である。電極マーカ３３１Ｃには、軸Ｘが正の方向を指す矢印が印刷されている。
【０１５９】
ドローン１は、電極マーカ３３１Ｃを撮像対象とした画像データを所定のアルゴリズムにより解析することで、電極マーカ３３１Ｃの方向を識別する。ドローン１は、電極マーカ３３１Ｃの方向に基づいて、充電電極３３１Ａ，３３１Ｂの夫々とドローン１自身の充電に係る端子とを接触するように、ドローン１の位置や方向を制御する。これにより、ドローン１は、着陸ポート３２１に着陸した上で、ドローン１自身を充電することができる。
【０１６０】
充電ポートコネクタ３３２は、充電ポート３３１の充電電極３３１Ａ，３３１Ｂに電力を供給する電源ケーブルやコネクタである。充電ポートコネクタ３３２は、底面板３２１Ａの辺３２１Ｌ２から取り出されている。即ち、図示はしないが、充電ポートコネクタ３３２は、充電ポート３３１の充電電極３３１Ａ，３３１Ｂに接続され、底面板３２１Ａの軸Ｚが負の方向に配線され、辺３２１Ｌ２の側から引き出される。
通常、電力を供給する設備は、壁Ｗに所謂コンセントとして配置されたり、壁Ｗに沿って配線されたりする。上述の充電ポートコネクタ３３２は、このような電力を供給する設備に接続することが容易な構造となっている。
【０１６１】
マーカテープ３３３は、底面板３２１Ａの軸Ｚが正の方向の面に接して配置されている。また、マーカテープ３３３は、底面板３２１Ａを超えて、軸Ｘが正の方向に伸びて配置されている。
ここで、マーカテープ３３３には、マーカ３３３Ａ，３３３Ｂが繰り返し印刷されている。ドローン１は、マーカテープ３３３を撮像対象として撮像した画像のデータに基づいて、マーカテープ３３３に印刷されたマーカ３３３Ａ，３３３Ｂ等を所定のアルゴリズムにより解析することができる。ここで、マーカ３３３Ａ，３３３Ｂは、軸Ｙの方向に非対称となっている。即ち、ドローン１は、マーカ３３３Ａ，３３３Ｂを解析することにより、軸Ｙが正の方向と軸Ｙが負の方向とを識別することができる。また、ドローン１は、マーカテープ３３３のいずれの方向に充電ポート３３１の底面板３２１Ａが存在するかを記憶している。これにより、マーカテープ３３３を撮像対象として撮像できる位置に存在するドローン１は、マーカテープ３３３をたどってドローン１の位置や方向を制御することで、着陸ポート３２１に着陸することができる。
【０１６２】
このような着陸ポート３２１は、例えば、倉庫といったドローン１がある１つの直線方向に移動することが多い場所において有効である。そこで、以下、マーカテープ３３３が、倉庫の棚と棚との間に配置される場合において、ドローン１がどのように位置や方向といった移動の制御を実行するかについて例を挙げて説明する。
【０１６３】
ドローン１は、棚と棚との間を飛行することで、棚に置かれた荷物の状況や運搬といった作業を実行する。この時、ドローン１が備えるカメラは、軸Ｚが負の方向に存在するマーカテープ３３３を撮像している。即ち、ドローン１は、マーカテープ３３３が撮像された画像のデータに基づいて、棚における位置を把握することができる。
【０１６４】
ここで、ドローン１の電池の残量が減少した場合、ドローン１は、着陸ポート３２１に着陸することにより、充電ポート３３１で充電を行うため着陸ポート３２１に着陸するための制御を実行する。具体的には、ドローン１は、マーカテープ３３３が撮像された画像のデータに基づいて、マーカテープ３３３の端点に存在する着陸ポート３２１（充電ポート３３１）の方向に移動する。具体的には図２０の例では、ドローン１は、軸Ｘが正の方向から軸Ｘが負の方向に移動する。
【０１６５】
ドローン１が着陸ポート３２１の略真上（軸Ｚが正の方向）の位置に移動した場合、ドローン１が備えるカメラは、軸Ｚが負の方向に存在する電極マーカ３３１Ｃを撮像している。そこで、ドローン１は、電極マーカ３３１Ｃが撮像された画像のデータに基づいて、電極マーカ３３１Ｃにより把握される方向を向いたり、電極マーカ３３１Ｃに接近するように移動したりする。
【０１６６】
ドローン１が着陸ポート３２１と所定の距離以下の位置に移動した場合、ドローン１が備えるカメラは、軸Ｚが負の方向に存在する電極マーカ３３１Ｃの全体を撮像できないことがある。また、ドローン１は、地面効果の影響により、不安定となる。そこで、ドローン１は、距離計用いて、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離を測定する。また、ドローン１は、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離に基づいて、移動の制御を実行する。具体的には例えば、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離が、所定の距離となるように移動の制御を実行する。ドローン１は、更に、軸Ｚが負の方向に移動する制御を実行する。これにより、ドローン１は、充電ポート３３１に安定して着陸することができる。
【０１６７】
即ち、このような着陸ポート３２１は、以下に示す課題を解決することができる。
即ち、ドローン１が、軸Ｚが負の方向に備えられたカメラにより撮像されたマーカに基づいて移動の制御を実行する場合、ドローン１が一定以下の高さに移動したとき、マーカは撮像された画像からはみ出すことがある。また、ドローン１が風に煽られた場合、同様に、マーカは、撮像された画像からはみ出すことがある。また、ドローン１が地面効果を受けた場合には、ドローン１は、不安定となる。更に言えば、通常、画像の解析の処理は、計算量が多く、時間がかかる。つまり、ドローン１は、マーカのみに頼って移動の制御を実行する場合、地面効果等による急激な姿勢変化に対応できないことがあった。
【０１６８】
そこで、上述のように、ドローン１は、ドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離に基づいた移動の制御を実行する。これにより、ドローン１は、画像処理ではなく、距離計により取得されたドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離に基づいて移動の制御を実行することができる。即ち、ドローン１は、計算量が多く時間がかかる画像の解析の処理に依存せずに、移動の制御を実行することができる。その結果として、ドローン１は、地面効果等による急激な姿勢変化に対応することができる。
【０１６９】
なお、ドローン１がドローン１と壁Ｗや側面板３２１Ｂとの距離に基づいた移動の制御を実行する場合において、ドローン１がＸ−Ｙ平面と平行ではない姿勢になることがある。この場合、ドローン１は、ドローン１自身の傾きの情報に基づいて、距離計により測定された距離を補正することができる。即ち、ドローン１は、補正された距離に基づいて、移動の制御を実行することができる。
【０１７０】
更に、このような着陸ポート３２１が利用されることで以下のような効果を奏することができる。
即ち例えば、底面板３２１Ａと側面板３２１Ｂとは、着脱可能に接続されている。これにより、着陸ポート３２１の管理者は、側面板３２１Ｂを有しない底面板３２１Ａを、軸Ｙが負の方向と軸Ｘが負の方向の２方向に壁Ｗを配される位置に、配置することができる。更に言えば、着陸ポート３２１の管理者は、複数の着陸ポート３２１の底面板３２１Ａを重ねて運搬し、設置場所（例えば倉庫の棚と棚の間を見通せる位置）に配置する作業を容易に行うことができる。
【０１７１】
ここで、従来の着陸ポートは、可搬性が低いものが多かった。具体的には例えば、従来の着陸ポートは、ドローンが所定の距離まで近づいた場合に、ドローンを挟みこむような構造を有するものであった。即ち、従来の着陸ポートにおける着陸に係る制御において、ドローンは、精度よく着陸の制御を実行できなかった。このため、従来の着陸ポートは、所定の距離まで近づいたドローンを挟み込んで着陸させると共に固定する構造であった。このような着陸ポートは、可動部を有するために大型化し、可搬性は低いものであった。
しかしながら、上述の実施形態における着陸ポート３２１は、上述のように、可搬性が高い。また、このような着陸ポート３２１が利用された場合、上述したように、ドローン１の着陸に係る制御において、地面効果等による急激な姿勢変化に対応することができる。
また例えば、側面板３２１Ｂを備えることにより、着陸ポート３２１に着陸しようとするドローン１に、横風が当たることを防いだり、緩和したりすることができる。
【０１７２】
また、上述した実施形態において、図１３及び図１４を用いて、ドローン１の着陸時に用いる補助部材の例であるカメラを用いた制御の例について説明したが、特にこれに限定されない。即ち例えば、ドローン１の着陸時に用いる補助部材の例であるカメラを用いた制御は、以下のように利用することができる。
【０１７３】
図２１は、図２のドローンを地上のカメラを用いて撮像して制御する例のうち、図１３と異なる例を示す図である。
図２１には、ダムと、ダムの近くを飛行するドローン１が図示されている。第１実施形態で説明した壁面点検に係る技術は、ダムの壁面においても有用である。しかしながら、ダムの壁面は極めて広大であり、ドローン１がダムの壁面のいずれの位置を飛行しているかを精度よく把握するのは難しい。
【０１７４】
そこで、例えば、ダムの壁面点検を行う管理者は、ビーコンＢ１乃至Ｂ４を、ダムの壁面に設置することができる。ドローン１は、ビーコンＢ１乃至Ｂ４の夫々との距離の夫々を測定する。これにより、ドローン１は、ビーコンＢ１乃至Ｂ４に囲われた領域において、ドローン１の位置の識別の精度を向上させることができる。
しかしながら、広大なダムの壁面において、ドローン１の位置の識別の精度を向上させるように複数のビーコンを配置することはダムの位置や作業の容易さの観点から難しい。
【０１７５】
そこで、ダムの壁面点検を行う管理者は、図１３及び図１４を用いて説明したドローン１の着陸時に用いる補助部材の例であるカメラを用いた制御を利用することができる。
図２１には、補助部材の例である地上のカメラＣが図示されている。カメラＣは、ダムの壁面のうち、点線で示されるビーコンＢ１乃至Ｂ４に囲われた領域を撮像している。即ち、このようなカメラＣは、ダムの壁面のうち、所定の領域と、当該領域を飛行するドローン１を撮像している。
ドローン１を制御する操縦者端末２は、カメラＣにより撮像された画像のデータを解析することにより、ドローン１がダムの壁面のいずれの位置を飛行しているかを把握することができる。
具体的には例えば、操縦者端末２は、カメラＣにより撮像された画像において、ダムの壁面のいずれの位置が撮像されているかを解析することができる。即ち、操縦者端末２は、カメラＣにより撮像された画像のうちいずれの座標（画素）が、ダムの壁面のいずれの位置に対応するかを取得することができる。また、操縦者端末２は、カメラＣにより撮像された画像のうちいずれの座標（画素）に、ドローン１が位置しているかを解析することができる。即ち、操縦者端末２は、カメラＣにより撮像された画像のうちいずれの座標（画素）に、ドローン１が位置しているかを取得することができる。
【０１７６】
このように、操縦者端末２は、カメラＣを用いることで、ドローン１がダムの壁面のいずれの位置を飛行しているかを精度よく把握させるための画像を取得することができる。
即ち、ダムの壁面点検を行う管理者は、ビーコンＢ１乃至Ｂ４等をダムの壁面に設置することなく、このようなカメラＣを利用することができる。これにより、ダムの壁面点検を行う管理者は、低コストにダムの壁面点検を行うことができる。
また、ダムの壁面点検においても、上述の図１３及び図１４における、映像上のドローン１の識別方法は、種々の方法を用いることができる。即ち例えば、ドローン１は所定の周波数のＬＥＤを備えることができる。この場合、カメラＣが当該周波数を透過するフィルタを備えることにより、操縦者端末２は、撮像された画像上において、ドローン１がいずれの座標（画素）に位置しているかを容易に解析することができる。
【０１７７】
また、上述した実施形態において、図１８を用いて、産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローンが、壁により構成される通路の手前で停止する例について説明したが、特にこれに限定されない。即ち例えば、産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローン１が通路の手前で停止する場合、以下のようなバミルを利用することができる。
【０１７８】
図２２は、産業機械等の移動体である平面を移動する走行体であるドローンが、壁により構成される通路の手前で停止する例のうち、図１８と異なる例を示す図である。
図２２には、当該通路を移動するドローン１が図示されている。ここで、図示はしないが、ドローン１は、バミル３４１乃至３４３を撮像するためのカメラを備える。即ち、ドローン１に備えられたカメラは、所定の領域ＰＲを撮像しながら移動している。
また、図２２には、複数の壁ＷＡからなる交差点と、交差点への通路に設置されたバミル３４１乃至３４３が図示されている。バミル３４１は、図１８のバミル３０１と同様にＬ字型の形状を有する。図１８を用いて説明したように、バミル３４１に対応した位置に停止することにより、高精度に正確な位置で停止することができる。
【０１７９】
また、バミル３４２は、バミル３４１に更に１つの正方形の形状を有する。
また、バミル３４３は、バミル３４１に更に２つの正方形の形状を有する。
バミル３４１乃至３４３の夫々の正方形の形状の数は、複数の壁ＷＡからなる交差点との距離に対応する数となっている。即ち、図２２に示すように、交差点への通路に設置されたバミル３４１乃至３４３は、交差点との距離に対応した数の所定の形状を有することができる。
【０１８０】
このように、バミルは、バミルの位置を特定可能なバーコード等を備えることができる。
これにより、バミルに基づいて移動するドローン１は、交差点との距離が近いバミル（例えば、図２２のバミル３４２）を検出した場合、徐々に減速して、交差点の位置のバミル（例えば、図２２のバミル３４１）において停止するといった制御を実行することができる。
【０１８１】
なお、バミル３４１乃至３４３は、蛍光塗料といった蓄光する部材により作成されるのが好適である。
即ち例えば、図２２において、バミル３４２は、ドローン１とドローン１が走行する床面との間に配置されている。ここで、通常、光源（例えば、屋内であれば天井の電灯。また例えば、屋外であれば太陽）は、ドローン１の上に存在する。このような場合、ドローン１は、床面に対して影を作る。
このような環境において、ドローン１が図２２と異なる位置に存在する間には、バミル３４２は蓄光する。次に、ドローン１が図２２と同様の位置に存在するときには、ドローン１が作る影において発光する。即ち、図２２のバミル３４２は、ドローン１と床面との間で発光している。
【０１８２】
このように、ドローン１は、ドローン１自身が作る影に入ったバミル３４２を撮像することができる。このようなバミル３４２を採用することで、以下のような効果を奏することができる。
【０１８３】
ドローン１は、前方を撮像するカメラにより取得された画像のデータに基づいて、ドローン１の前方の床面に配置されたバミル（目印）や物体を把握してして、移動の制御を実行することができる。しかしながら、ドローン１とバミルと光源との位置関係が所定の条件を満たす場合、バミル自体やバミルの周辺の床面は、ドローン１の上部の光源を略鏡面的な反射をすることがあった。即ち、カメラが光源からの強い光の反射を受けてしまい、ドローン１は、バミルを識別できないことがあった。
しかしながら、上述のような、蛍光塗料といった蓄光する部材により作成されたバミルを利用することにより、ドローン１がバミルを識別できないことを発生させないという効果を奏する。即ち、このような場合、ドローン１は、ドローン１自身の陰において、発光するバミルを撮像すれば足りる。これにより、ドローン１が備えるカメラは、ドローン１自身の影という黒い背景において発光するバミルの形状を撮像することができる。
【０１８４】
また、図３に示す機能ブロック図は、例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行出来る機能がドローン１等に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは、特に図３の例に限定されない。
【０１８５】
また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体との組み合わせで構成してもよい。
【０１８６】
各機能ブロックの処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えばサーバの他汎用のスマートフォンやパーソナルコンピュータであってもよい。
【０１８７】
このようなプログラムを含む記録媒体は、各ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される、リムーバブルメディアにより構成されるだけではなく、装置本体に予め組み込まれた状態で各ユーザに提供される記録媒体等で構成される。
【０１８８】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に添って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１８９】
１・・・ドローン、２・・・操縦者端末、３・・・サーバ、Ｕ・・・操縦者、Ｇ・・・ＧＰＳ衛星、Ｎ・・・ネットワーク、Ｗ・・・無線装置、４１・・・駆動部、４２・・・飛行制御部、４３・・・撮像部、４４・・・壁面点検センサ部、４５・・・吊下制御部、４６・・・貨物格納部、４７・・・認証部、４・・・接触防止モジュール、４０１・・・距離推定部、４０２・・・鳴動部、４０３・・・通信部、Ｒ・・・中継用ドローン、６０１・・・位置取得部、６０２・・・通信部、６０３・・・撮像部、ＧＲ・・・地面、Ｂ・・・ビル、１０１・・・ワイヤ、１０２・・・ワイヤ、１０３・・・ワイヤ、１１１・・・モータ、１１２・・・モータ、１１３・・・モータ、１２１・・・ケーブル、１３１・・・固定点、１３２・・・固定点、１４１・・・ローラ、ＢＨ・・・張出し部、１５１・・・脚部、２０１・・・離着陸ポート、２１１・・・支持柱、２２１・・・着陸ポート、２３１・・・底面板、２３２・・・底面骨組、２３３・・・底面ネット、２４１・・・側面板、２４２・・・側面板、２４３・・・側面板、２５１・・・ヒンジ、２５２・・・ヒンジ、２６１・・・ロープ取付部、２６２・・・ロープ取付部、２７１・・・ロープ、Ｃ・・・カメラ、Ｓ・・・作業者、Ｔ・・・棚、３０１・・・バミル、Ｆ・・・設備、３１１・・・位置決め形状、３１２・・・位置決め形状、３２１・・・着陸ポート、３３１・・・充電ポート、３３２・・・充電ポートコネクタ、３３３・・・マーカテープ、３４１乃至３４３・・・バミル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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