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ドローン物流から、空飛ぶクルマの活用まで
２０１９．４．２５ １３：１０－１３：４０

鈴木真二
・東京大学 未来ビジョン研究センター 特任教授
・一般社団法人 日本UAS産業振興協議会JUIDA
理事長
・一般財団法人 総合研究奨励会
日本無人機運行管理コンソーシアム JUTM 代表

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無人航空機の歴史
偵察機

ターゲット・ドローン

マルチコプター

農薬散布ヘリ

１９３０

１９４０

遠隔操作技術

１９５０

１９６０

１９７０

１９８０

１９９０

２０００

２０１０

携帯電話
リポ
GPS WiFi
衛星通信
デジカメ
スマホ

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現在のドローンブームは玩具からJapan Drone2016• ２０１０年Parrot社発売• ２０００年代に普及したリチウム・ポリマーバッテリー• タブレットやスマートフォンでの操縦（無線技術）• 画像によるFPV操縦• MEMSセンサーによる安定化• 空飛ぶスマートフォン• DJI（中国）ドローン

Parrot社

DJI Phantom

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操縦方法• マニュアル遠隔操作• GPS＋コンパスによる自動ホバリング• FPV（First Person View）• 手元のカメラ映像を見て操縦• プログラム飛行（自動飛行）• ウェイポイントの自動トラッキング• GPSによる位置検出4

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鈴木真二「ドローンが拓く未来の空」（化学同人）

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フィードバック制御による人工的安定化

安定中立不安定• マルチコプターは原理的に不安定なシステムであり、傾きを検出する半導体ジャイロによるフィードバック制御で人工的に安定化させ、操縦を簡単にする
傾きを抑えるようにプロペラ速度を自動的に制御

半導体ジャイロで傾き検出7

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GPSを利用した自動飛行• GPS（全地球測位システム）を利用して自機の位置を求め、目標点（ｳｪｲﾎﾟｲﾝﾄ）との差をなくすように機体を傾け自動で飛行する。
GPSアンテナ
PC画面の地図上で目標点を設定

目標点に近づくように機体を傾けるようにプロ
ペラ回転数を制御

GPSを利用して自機位置を計測

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無線の利用
VHF30MHz~300MHz
産業用
ラジコン
波長１０ｍ
アンテナサイズ大きい
回り込み大きい長距離
伝送容量小さいUHF 300MHz~3GHz
簡易無線

１ｍ

マイクロ波 3GHz~30GHz

無線タグ 無線LAN 無線LAN

衛星通信

１０ｃｍ
アンテナサイズ小さい
回り込みない短距離
伝送容量大きいC2LINK:制御用の無線（遅延が無い、途切れない）
ペイロードLINK：画像伝送等（伝送速度、容量）Copyright©2019 Shinji SUZUKI

ドローンの利用分野
空撮• 報道、出版、映像• 捜索、点検、測量

輸送

• 配送
• 防災（薬品、緊急物資）投下• 農薬散布• 消火剤散布通信• 空中無線中継基地

サンプリング• 放射線量計測• PM2.59

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FAA（米国連邦航空局）の予測• アメリカでの小型無人航空機（ドローン）の予測• Fact Sheet – FAA Forecast–Fiscals Years 2016-37

２０１６年

２０２１年

台数（全体）

１１０万台

３５０万台

産業利用

４２，０００台

４４２，０００台

ドローン操縦士 2万人

２０～４０万人10

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BBC Casualty - Helicopter Accident Caused By Drone
https://www.youtube.com/watch?v=SyXRylYbXkU

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現状の航空法上のドローンの規則

航空局HP

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ドローン活用のためのロードマップ

経済産業省HP

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ドローン活用のためのロードマップ

リスクの上昇に対して安全性を向上させる必要がある・新たな技術開発：非GPS航法、通信ネットワーク、無人機航空管制・制度の充実；操縦ライセンス、機体認証、保険、有人機+無人機の空域統合

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ドローン物流実証実験
国土交通省（ブルーイノベーション・東大）

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無人地帯の目視外飛行

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ドローンの技術課題• 基本性能• 飛行時間：バッテリー能力向上、ハイブリッド化• 耐突風性：可変ピッチプロペラ• 耐故障性：マルチローター、適応制御・AI、パラシュート、エアバッグ• 管制・誘導制御• 非GPS環境下での自動操縦：画像認識、レーザースキャナー• 衝突防止：協調：TCAS、非協調：画像認識、レーザー• 運航管理：UTM、リモートID• 着陸誘導：電波誘導、画像認識• 利用技術• 測量、点検：センサー、データ処理• 物流：パッケージ、バッテリー交換

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ドローンの技術課題• 基本性能• 飛行時間：バッテリー能力向上、ハイブリッド化• 耐突風性：可変ピッチプロペラ• 耐故障性：マルチローター、適応制御・AI、パラシュート、エアバッグ

https://response.jp/article/2018/04/22/3088
40.htmlhttps://response.jp/article/2018/03/2
3/307554.html

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ドローンの技術課題• 管制・誘導制御• 非GPS環境下での自動操縦：画像認識、レーザースキャナー• 衝突防止：協調：TCAS、非協調：画像認識、レーザー• 運航管理：UTM、リモートID• 着陸誘導：電波誘導、画像認識

https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101048.
html

https://jp.ricoh.com/technology/institute/research/tech_flight_by_3d_vision.html
https://lnews.jp/2018/03/k032319.html

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ドローンの技術課題• 利用技術• 測量、点検：センサー、データ処理• 物流：パッケージ、バッテリー交換

https://www.drone.jp/news/2018022
3113926.html

https://www.straitstimes.com/singapore/tra
nsport/plan-for-drones-to-deliver-parcelstakes-flightCopyright©2019 Shinji SUZUKI

無人航空機の未来

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空飛ぶ車
https://www.youtube.com/watch?v=FseeVy7uvU24

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https://www.youtube.com/watch?v=ped0-v2lMxk

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Uberの計画• eVTOLは時速150～200マイル（240～320キロ）。高度300～600メートルを想定している。1回の充電で96キロ飛べるという。

http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1809/18/news048.html

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前提条件（Uber Elevate ２０１６）• 乗員乗客：４名（１名パイロット）• ロードファクター：６７％• 総重量：４０００ｌｂ• バッテリー：４００Wh/kg• 出力：５００ｋW• 利用時間：２０８０ 時間/年
• 電気料金：1ｋWhあたり電気代$.12

https://www.uber.com/elevate.pdf

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http://www.meti.go.jp/shingikai/mono_info_service/air_mobility/pdf/001_02_07.pdf

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https://wired.jp/2017/11/15/uber-flying-cars/

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Uberの計画• https://jp.techcrunch.com/2018/05/09/2018-05-08-heres-how-much-ubers-

flying-taxi-service-will-cost/• 2020 テスト飛行 ２０２３ 運用開始
• 自家用車を所有した場合、1マイルあたりのコストは0.464〜0.608ドル（１０ｋｍで３ドル）• 初期：１マイルあたり５．７３ドル（１０ｋｍで３５ドル）• 中期：１マイルあたり１．８６ドル（１０ｋｍで１１ドル）• 目標：１マイルあたり０．４４ドル（１０ｋｍで２．６ドル）

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空飛ぶ車：「空の移動革命」官民協議会

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https://www.meti.go.jp/shingikai/mono_info_service/air_mobility/index.html

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物の移動

地方での人の移動

都市での人の移動

https://www.meti.go.jp/shingikai/mono_info_service/air_mobility/index.html

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参考資料• 飛行機物語―航空技術の歴史(ちくま学芸文庫)2012/12/1• 落ちない飛行機への挑戦: 航空機事故ゼロの未来へ (DOJIN選書) – 2014/3/28• ドローンが拓く未来の空: 飛行のしくみを知り安全に利用する(DOJIN選書) – 2017/3/8• １０MTV• http://10mtv.jp/pc/content/lecturer_detail.php?lecturer_id=136• ドローンが拓く「空の産業革命」• 航空機事故ゼロをめざして

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ご清聴ありがとうございました
THANK YOU FOR YOUR
LISTENING

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