JP6947626B2 - Ｕａｖ航行用ネットワークデータ生成装置、ｕａｖ航行用ネットワークデータ生成方法、ｕａｖ航行用経路作成装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＵＡＶ（Unmanned aerial vehicle）と呼ばれる航空機の航行経路を設定して自律航行を可能にするネットワークデータ生成装置、経路データ作成装置、経路画像作成装置および方法に関する。

種々の無人航空機（以下、ＵＡＶと記載する。）が様々な分野で利用されるようになってきている。例えば、後に記す特許文献１には、無人航空機デリバリーシステムに関する発明が開示されている。特許文献１に開示された発明は、ＵＡＶを用いて、顧客の注文に応じた商品を配送センターから顧客の自宅などの目的地に配達するものである。

また、特許文献２には、ＵＡＶの一種であるドローンの飛行性能に応じて、経路逸脱や飛行破綻が生じないように、使用者がディスプレイ上で確認しながらドローンの飛行経路を設定可能とする飛行経路作成装置等に関する発明が開示されている。特許文献２に記載の発明は、離陸、着陸、直線、上昇、下降といった飛行パーツを、ユーザ操作に基づいてディスプレイに表示させていくことにより、ドローンの飛行経路を作成するものである。

また、非特許文献１には、ドローンに対して自動航行するために、出発地、経由地、目的地、高度、速度を指示することにより、飛行経路を作成してドローンに設定し、ドローンが自動航行可能とするアプリケーションソフトウェアに関する情報が開示されている。

米国特許出願公開第２０１５／０１２００９４号明細書 特開２０１６−１８４２８８号公報

ドローン操縦士になるための１００の質問 インターネット＜http://dronejo.hatenablog.com/entry/2016/09/15/182240＞

今後、ＵＡＶは商品等の配送、交通渋滞の把握や気象観測、人が近づくことが難しい場所の撮影など、ＵＡＶが出発地から目視不可能な離れた目的地に航行するような利用態様が多くなると考えられる。現在、ＵＡＶは目視遠隔操作での航行が中心であるが、その活用範囲の拡大に伴い、ＵＡＶが自律航行しなければならない割合が高くなると考えられる。この場合、ＵＡＶの１機１機に対して航行経路を作成する必要がある。ＵＡＶに対する航行経路の作成は、上述の特許文献や非特許文献に記載されているように、出発地、経由地、目的地を指示したり、離陸場所、上昇経路、直線経路、下降経路というように、航行状態に応じたオブジェクトを連結したりすることにより作成できる。

しかし、ＵＡＶはどこでも無条件に航行できるわけではない。制限なく自由にＵＡＶの航行が可能であると、有人航空機や地上の人、建物、運行車両の安全が阻害される恐れがある。このため、ＵＡＶを安全に航行させるためのガイドラインや航空法などの整備が行われている。ＵＡＶの一種であるドローンにおいて、具体的には、（Ａ）地表又は水面の標高＋１５０ｍ以上の空域、（Ｂ）空港周辺の空域、（Ｃ）人口集中地区の上空は、安全を確保し、許可を受けなければ、ドローンの航行ができない。また、許可を受けることにより、乃至は、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）以外のドローンの航行が可能な空域であっても、ドローンは、建物の点検目的での利用などを除いて、建物の屋上や側面から３０ｍの間隔を保持して航行しなければならない。

このような、ガイドラインや航空法に則ったＵＡＶの自律航行には、ＵＡＶ航行用経路を作成するためのＵＡＶ航行用ネットワークデータを整備する必要がある。このＵＡＶ航行用ネットワークデータは、自動車用ナビゲーションシステムにおける道路ネットワークデータに相当するものである。しかし、全国を網羅し、ガイドラインや航空法に合致したＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成（作成）には大規模な調査と開発期間や整備が必要となる。

以上のことに鑑み、この発明は、ＵＡＶを航行させる際に必要となるＵＡＶ航行用のネットワークデータを広域的に、かつ、簡易に生成可能とすると共に、生成したネットワークデータを用いて航行経路データ及び航行経路画像の作成を可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置は、
ＵＡＶ航行用ネットワークの生成対象とする連続性を持った地物の種類を複数選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された複数の種類のそれぞれの連続性を持った地物に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段を通じて取得された複数種類のそれぞれの前記連続性を持った地物に関する情報に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードを設定するノード設定手段と、
前記ノード設定手段により設定された複数の前記ノードのそれぞれの間を接続するリンクを設定するリンク設定手段と
を備えることを特徴とする。

この発明によれば、連続性を持つ地物に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを広域的に、かつ、簡易に生成（作成）できる。また、生成したＵＡＶ航行用ネットワークデータを用いて、ＵＡＶの航行経路の作成を行うことができる。

実施の形態のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置の構成例を説明するためのブロック図である。 連続性を持った地物の例である配線された各電線の配線の位置関係を示す地図の例を説明するための図である。 電線の配線の位置関係に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードとリンクとを設定する場合の例について説明するための図である。 連続性を持った地物の例である河川・水路の位置関係を示す地図の例を説明するための図である。 河川・水路の位置関係に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードとリンクとを設定する場合の例について説明するための図である。 河川・水路の位置関係に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードを設定する場合の例について説明するための図である。 リンクの連結について説明するための図である。 ＵＡＶ航行用ネットワークデータの構造概念について説明するための図である。 ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢに形成されるノードデータとリンクデータとの例を説明するための図である。 ＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成処理について説明するためのフローチャートである。 実施の形態のＵＡＶ航行用経路作成クラウド装置の構成例を説明するためのブロック図である。 ＵＡＶ別経路データファイルの格納データの例を説明するための図である。 ＵＡＶの航行経路の例について説明するための図である。 ＵＡＶの出発地から最適なリンクへの接続例を説明するための図である。 ＵＡＶの出発地から最適なリンクへの他の接続例を説明するための図である。 ＵＡＶの出発地から最適なリンクへの他の接続例を説明するための図である。 ＵＡＶの出発地から最適なリンクへの他の接続例を説明するための図である。

以下、図を参照しながら、この発明の装置、方法の一実施の形態について説明する。

［ＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置の構成例］
図１は、この実施の形態のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置１の構成例を説明するためのブロック図である。当該ＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置１は、連続地物ＤＢ（Date Base）群１０と、ネットワークデータ生成部２０とから構成される。なお、以下においては、ＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置１を単に生成装置１と記載する。

連続地物クラウドＤＢ群１０は、クラウドシステムとして構成されている。インターネットの整備、普及に伴い、ソフトウェアやハードウェアの利用権などをネットワーク越しにサービスとして利用者に提供するクラウドコンピューティング方式が広く利用されている。このようなクラウドコンピューティング方式を実現するためにインターネット上に設けられている種々のデータセンターやサーバー装置群のことをクラウドと呼んでいる。クラウドは、使用者にリアルなサーバー装置を意識させることなく、目的とするソフトウェアやハードウェア及び情報通信などを使用者に提供するものである。

連続地物クラウドＤＢ群１０は、連続性を持った地物の位置や属性に関する情報を蓄積した複数のデータベースからなる。ここで、「連続性を持った地物」との文言は、切れ目がなく続いているという性質を有する地上にある自然物・人工物の全てを意味する。なお、「切れ目なく続いている。」といっても、現実的には地上において間断なく続いているものは多くはなく、ある程度の距離で持続していれば、連続性を持っているものとする。

そして、「連続性を持った地物」は電線（送電線・配線線や電話線）、線路、河川、水路、運河、道路、街路樹、山の稜線、谷線、海岸線、湖水線、自然林帯、緑地帯、土手、堤、塀、堀、歩道、中央分離帯、センターラインなどがある。なお、街路樹は道に沿い比較的長い距離、連続して植栽されているものであれば、連続性を持った地物といえる。また、「連続性を持った地物」についての上記の例示はあくまでも例示であって、連続性を持って地上に存在している自然物・人工物は全て、連続地物クラウドＤＢ群１０においてその位置や属性を格納する対象となり得るものである。

そして、この実施の形態の生成装置１において、連続地物クラウドＤＢ群１０には、地図ＤＢ１１、航空写真ＤＢ１２、配送配電図ＤＢ１３、その他の連続地物ＤＢ１４、…が設置されている。地図ＤＢ１１は、例えば、住宅地図、市街地図、道路地図、広域地図、地方地図、全国地図などの種々の地図を格納している。種々の地図により、上述した電線、線路、河川、水路等の連続性を持った地物の位置を特定できる。なお、電線については、送配電図ＤＢ１３に格納される送配電図により位置を特定できる。

また、当該地図においては、種々の地物について、その大きさや高さが管理されている。このため、各地物を３Ｄ（３次元）表現できる。これにより、ＵＡＶの航行を禁止するエリアを３Ｄのジオフェンスとして設定し、これを表示することが可能となる。なお、この明細書において、ジオフェンスは、仮想的な境界線で囲まれた地図上のエリアを意味している。従って、この実施の形態においては、３ＤのジオフェンスであるＵＡＶの航行禁止エリアを地図によって把握できる。

航空写真ＤＢ１２は、航空機やヘリコプター、ドローンなどのＵＡＶにより撮影した地上の写真画像（地物画像）を形成する画像データを、緯度、経度、高さに対応付けて格納する。航空写真ＤＢ１２に格納されている画像データを重畳解析することにより、電線、線路、河川、水路等の連続性を持った地物を認識することができ、その位置を特定できる。また、河川、水路、運河、道路などの場合には、その幅などについても把握できる。なお、ここでは、航空写真を用いるものとしたが、航空写真と共に、又は、航空写真に替えて、人工衛星により撮影したいわゆる衛星写真を用いるようにすることも可能である。

また、送配電図ＤＢ１３は、発電所→送電線→変電所→配電線→各家庭等というように、発電所から消費者までつながる送電線・配電線などの送配電ネットワークを管理する。送配電図ＤＢ１３の送配電データにより、どこに鉄塔、電柱があり、どのように送電線や配電線が接続されているのかを把握できる。また、送配電図ＤＢ１３の送配電データにより、送電線の種別（５０万ボルト、２７．５万ボルト、１５．４万ボルト、６．６万ボルト等）ごとの区間などについても特定できる。また、送配電図ＤＢ１３の送配電データにより、鉄塔や電柱の地上から先端までの高さ、電線の地上からの設置位置（設置高度）なども分かる。

その他の連続地物ＤＢ１４は、連続性を持った種々の地物ごとにその位置等に関するデータを格納する種々のデータベースを意味する。その他の連続地物ＤＢ１４としては、例えば、電信柱及び電話線の配線ネットワークに関するデータベース、鉄道線路の敷設位置等に関するデータベース、農業用水路の位置等に関するデータベース、ケーブルカーやロープウエイの軌道の設置位置等に関するデータベースなど、種々ものがある。

ネットワークデータ生成部２０は、連続地物クラウドＤＢ群１０のデータベースを利用し、連続性を持った地物に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する。すなわち、ネットワークデータ生成部２０は、連続性を持った地物をネットワークと見做して、ノードとリンクとを設定し、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する。そして、図１に示すように、ネットワークデータ生成部２０は、通信Ｉ／Ｆ２１、制御部２２、入力Ｉ／Ｆ２３、記憶装置２４、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５、地域設定部２６、連続地物選択部２７、ノード設定部２８、リンク設定部２９を備える。

通信Ｉ／Ｆ２１は、通信機能を実現する。制御部２２は、中央処理装置部であり、ネットワークデータ生成部２０の各部を制御する。入力Ｉ／Ｆ２３は、使用者からの指示入力を受け付けるものであり、例えば、キーボードなどである。

記憶装置２４は、例えばハードディスクなどの大容量記録媒体である。記憶装置２４は、種々のソフトウェアや処理に必要となるデータを記憶する。ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５は、生成されたＵＡＶ航行用ネットワークデータを格納する。

地域設定部２６は、使用者からの入力指示に応じて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する地域を設定する。具体的には、日本国内の場合には市区町村単位、都道府県単位、関東地方、東北地方といった地方単位といった地域を設定する。また、少なくとも３点以上の位置（緯度、経度）で特定される地域（エリア）のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成を設定することも可能とする。

連続地物選択部２７は、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する場合に用いる連続性を持った地物の種類の選択をする。連続地物選択部２７は、入力指示された優先順位に準じて、連続性を持った地物の種類を複数選択することもできる。例えば、電話線や送電線・配電線を優先順位第１位とし、河川や水路を優先順位第２位とするなどである。

ノード設定部２８は、地域設定部２６によって設定された地域において、連続地物選択部２７によって選択された連続性を持った地物に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークのノードを設定する。ノード設定部２８は、設定したノードに応じたノードデータを形成して、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。リンク設定部２９は、ノード設定部２８により設定されたノード間を接続するリンクを設定する。そして、リンク設定部２９は、設定したリンクに応じたリンクデータを形成して、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。

このように、生成装置１は、連続地物クラウドＤＢ群１０の各データベースに格納されている連続性を持った地物に関するデータを用いて、ネットワークデータ生成部２０が、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成し、これをＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。

［ＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成処理の具体例］
以下に、この実施の形態の生成装置１において行われるＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成処理について例示する。以下、「東京都墨田区錦糸町周辺」の地域について、連続性を持つ地物として「送電線・配電線」と「河川・水路」とを用いて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する具体例である。

地域設定部２６により、「東京都墨田区錦糸町周辺」が地域設定され、連続地物選択部２７により、「送電線・配電線」と「河川・水路」とが種類選択されているものとする。
以降、「送電線・配電線」は、送電線等と記載し、「河川・水路」は、河川等と記載する。

まず、地表に設けられている送電線等に対応してＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する場合について説明する。図２は、連続性を持った地物の例である電線の配置位置を示す地図の例を説明するための図である。電柱間を電線が引き渡されるので、図２は、電柱の配置位置を示す地図の例でもある。図２に示した地図においては、黒丸印で示した位置に電柱Ｄ１〜Ｄ１２が設けられており、電柱Ｄ１〜Ｄ１２のそれぞれの間を接続している点線で示した位置に送電線等が設けられていることが示されている。従って、例えば、電柱Ｄ１と電柱Ｄ７や電柱Ｄ８との間には送電線等は配線されていないことも分かる。

図２に示した地図は、連続地物クラウドＤＢ群１０の地図ＤＢ１１において管理されており、各電柱Ｄ１〜Ｄ１２などの配置位置を緯度、経度によって特定できる。また、電柱の配置位置の他、電柱の地表から上端部（天辺）までの長さなどの情報は、連続地物クラウドＤＢ群１０の送配電図ＤＢ１３において管理される。電柱（電力柱）は、全長が１１ｍ〜１６ｍまで１ｍ刻みで６種類が存在し、その６分の１が地中に埋設される。

図３は、電柱の配置位置に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードとリンクとを設定する場合の具体例について説明するための図である。図３に示すように、各電柱Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…の位置（緯度，経度）は、図２に示した地図より特定できる。図３において、ｌａｔ１、ｌａｔ２、ｌａｔ３、…は緯度を、ｌｏｎ１、ｌｏｎ２、ｌｏｎ３、…は経度を示している。また、各電柱Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…の地表から上端部までの高さは、上述したように、送配電図ＤＢ１３の情報により特定できる。

生成装置１のノード設定部２８は、各電柱Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…の上端から真上に少なくとも３０ｍ離れ、かつ、地表から１５０ｍ以下の位置に、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３…を設定するものとする。当該高さをＡｔ１、Ａｔ２、Ａｔ３、…で表すものとする。電柱Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の高さが１２．５ｍの場合、Ａｔ１、Ａｔ２、Ａｔ３は、１２．５ｍ＋３０ｍで４２．５ｍとなる。

従って、図３に示すように、ノード設定部２８は、電柱Ｄ１の上端から３０ｍ離れた上空の位置（ｌａｔ１，ｌｏｎ１，Ａｔ１）にノードＮ１を設定する。同様に、電柱Ｄ２の上空の位置（ｌａｔ２，ｌｏｎ２，Ａｔ２）にノードＮ２を、電柱Ｄ３の上空の位置（ｌａｔ３，ｌｏｎ３，Ａｔ３）にノードＮ３を設定する。

そして、リンク設定部２９は、図３において、送電線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３が示すように、電線が引き渡されている電柱の上空に設けられているノード間を接続するように、リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３を設定する。この例の場合、リンク設定部２９は、図３に示すように、ノードＮ１とノードＮ２の間にリンクＬ１を設定し、ノードＮ２とノードＮ３の間にリンクＬ２を設定し、ノードＮ３と図３には図示しないノードＮ４との間にノードＮ３を設定する。これにより、実際に地表に設けられている電柱及び送電線等に対応して、ノードとリンクとによって表現されるＵＡＶ航行用ネットワークデータが生成される。

なお、各ノードのノードデータは、図３において、例えば、（ｌａｔ１，ｌｏｎ１，Ａｔ１）として示したように、（緯度，経度，高さ）によって表される。また、各リンクのリンクデータは、例えば、（Ｎ１，Ｎ２）のように、連続する２つのノードの組み合わせによって表される。

次に、地表に存在する河川等に対応してＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成する場合について説明する。図４は、連続性を持った地物の例である河川等の位置関係を示す地図の例を説明するための図である。図４においては、実線により河川等を示し、点線により首都高速道路と京葉道路を示している。なお、首都高速道路や京葉道路以外の道路、建物、橋等については、河川等を明確に示すために省略している。

図４の地図おいては、左側に川幅の広い蛇行した墨田川が位置し、左上端には墨田川に繋がる神田川が位置している。また、図４の地図において、右側には横十間川が位置し、墨田川と横十間川を接続するように小名木川が位置している。その他にも、墨田川や小名木川に接続する河川・水路が示されている。

図４に例示した地図は、連続地物クラウドＤＢ群１０の地図ＤＢ１１に格納され、各河川等の位置を緯度、経度に紐づけられたポリゴンよって特定できる。また、図４においては、道路の位置や高さや、河川・水路に沿って位置する建造物などの地物の位置、形状、高さは地図ＤＢ１１の格納データにより特定できる。

生成装置１のノード設定部２８とリンク設定部２９は、図４に示した連続性を持った地物の例である河川等の位置を示す地図に基づいて、河川等に対応して、それらの上空にＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードとリンクを設定する。図５は、河川等の位置に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードとリンクとを設定する場合の例について説明するための図である。図５において、黒丸印ＮＡ〜ＮＳが設定されたノードを示し、各ノード間を接続する直線ＬＡ〜ＬＴが設定されたリンクを示す。

すなわち、ノード設定部２８は、ノードＮＡ〜ＮＳが示すように、河川や水路の上空であって、隣接するノード間を接続してリンクを設定した場合に、各リンクが直線となる位置にノードを設定する。また、リンク設定部２９は、リンクＬＡ〜ＬＴが示すように、設定されたノード間を接続するリンクを設定する。なお、リンクは基本的に河川・水路から逸脱しないように設定される。

図６は、河川等の位置に応じてＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードを設定する場合の例について説明するための図である。ノード設定部２８は、図６に示すように、河川等の横幅の中央付近を基準位置Ｐとし、この基準位置Ｐから高さＡｔｘ分上空に、ノードＮｘを設定する。この場合の高さは、周囲の建築構造物から３０ｍのマージンを確保して適宜の高さとする。

但し、図４、図５に示した例の場合には、首都高速道路や京葉道路を横切らなければならい場所（リンク）が存在する。このため、この例の場合、河川等の水面から地表までの高さｈ１と、地表から高速道路までの高さｈ２と、マージンとを加算した高さが、水面上の基準位置Ｐから設定するノードＮｘまでの高さＡｔｘになる。

なお、河川等の上空に設定するノードＮＡ〜ＮＳについて、全て同じ高さに設ける必要はない。通常は水面から３０ｍ上空にノードを設け、高速道路を挟む２つのノードについては、３０ｍに加算して、水面から地表までの高さｈ１と、地表から高速道路までの高さｈ２とを加算した高さに設けるようにしてもよい。この場合、高さの異なる位置に設けられた隣接するノード間を接続するリンクは、斜め上に上昇したり、斜め下に下降したりするリンクとなる。

そして、この例の場合には、図５に示したように、実際に存在する河川等に対応したノードとリンクとによって表現されるＵＡＶ航行用ネットワークが生成される。また、このように、河川等に対応して設けられるＵＡＶ航行用ネットワークの場合にも、各ノードのノードデータは、図６において（ｌａｔｘ，ｌｏｎｘ，Ａｔｘ）として示したように、（緯度，経度，高さ）によって表される。また、各リンクのリンクデータは、例えば、（ＮＡ，ＮＢ）のように、連続する２つのノードの組み合わせによって表される。

設定においてリンクが交差したり、リンクが垂直方向に隣接して設けられたりする場合にはノードを適宜追加設定することにより、より柔軟性の高いＵＡＶ航行用ネットワークを形成できる。図７は、リンクの連結について説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、ノードＮ１０１とノードＮ１０２とを接続するリンクとノードＮ１０３とノードＮ１０４とを接続するリンクとが交差するように設定されたとする。この場合に、ノード設定部２８は、その交差部分に新たなノードＮ１０５を設ける。

これにより、リンク設定部２９は、２つのリンクを４つのリンクＬ１０１、Ｌ１０２、Ｌ１０３、Ｌ１０４に分解して設定きる。従って、ノードＮ１０５を設けない場合には、例えば、ノードＮ１０１からノードＮ１０３やノードＮ１０４に向かう航行やノードＮ１０３からノードＮ１０１やノードＮ１０２に向かう航行はできない。しかし、交差部分にノードＮ１０５を設けることにより、例えば、ノードＮ１０１からノードＮ１０３やノードＮ１０４に航行したり、ノードＮ１０２らノードＮ１０３やノードＮ１０４に航行したり、また、その逆の航行も可能になる。

また、図７（Ｂ）に示すように、ノードＮａとノードＮｂを接続するリンクと、ノードＮαとノードＮβとを接続するリンクとが、垂直方向（上下方向）の異なる位置の比較的に隣接したとする。この場合にはノードＮａとノードＮｂを接続するリンクの中間点にノードＮｃを設け、ノードＮαとノードＮβとを接続するリンクの中間点にノードＮγを設け、ノードＮｃとノードＮγとを接続するリンクＬｕｄを設定する。これにより上下に位置するリンク間の航行が可能になる。ノードＮａからノードＮαやノードＮβに、ノードＮｂからノードＮαやノードＮβに航行可能となる。

このように、リンクの交差部分にノードを設けたり、上下に位置するリンクの中間点にノードを設け、それらを接続するリンクを設けたりすることにより、柔軟性の高いＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成できる。

図８は、上述したように生成されるＵＡＶ航行用ネットワークデータの構造概念を説明するための図である。図８において、多数の小さな黒丸Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、…がノードを示し、このノード間を接続する線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…がリンクを示している。このように、地表または水面の上空に、複数のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、…が設けられると共に、それらノード間を接続するリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…が設けられることにより、ＵＡＶの航行経路を探索するためのＵＡＶ航行用ネットワークが形成される。そして、このようなＵＡＶ航行用ネットワークを表現するデータが、ＵＡＶ航行用ネットワークデータである。

前述もしたが、ノード設定部２８は、ノードを設定し、その設定したノードに対応するノードデータをＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。また、リンク設定部２９は、ノード設定部２８が設定したノードに基づいてリンクを設定し、その設定したリンクに対応するリンクデータをＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。図９は、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に形成されるノードデータとリンクデータとの例を説明するための図である。すなわち、図９は、ＵＡＶ航行用ネットワークを表現するノードデータとリンクデータとからなるネットワークデータの例を示している。

図９（Ａ）に示すように、ノードデータは、「ノードＩＤ」、「緯度、経度、高さ」、「ノード種別」、「分類」、「その他」の各情報からなる。「ノードＩＤ」は、各ノードを一意に特定可能なノードの識別情報である。「緯度、経度、高さ」は、上述もしたように、３次元空間内のノードの位置を特定する情報である。「ノード種別」は、各ノードがどのようなノードなのかを示す情報であり、具体的には、始点、終点、分岐点などを示す情報である。「その他」は、都度必要になる情報が状況に応じて設定される。

図９（Ｂ）に示すように、リンクデータは、「リンクＩＤ」、「ノード」、「リンク種別」、「その他」の各情報からなる。「リンクＩＤ」は、各リンクを一意に特定可能なリンクの識別情報である。「ノード」は、そのリンクの両端のノードを特定する情報であり、これによりリンクの位置も特定できる。「リンク種別」は、そのリンクの種類を示す情報である。例えば、直線、ベジェ曲線、ポリラインなどのように、形状に応じた属性を設けることができる。「その他」は、都度必要になる情報が状況に応じて設定される。

［ネットワークデータ生成部２０の処理のまとめ］
図１０は、この実施の形態の生成装置１のネットワークデータ生成部２０で行われるＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成処理について説明するためのフローチャートである。

地域設定部２６は、入力Ｉ／Ｆ２３を通じて受け付けた地域設定情報に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークを生成する地域の設定を行う（ステップＳ１０１）。連続地物選択部２７は、入力Ｉ／Ｆ２３を通じて受け付けた使用者からの指示入力に基づいて、１つ以上の連続性を持つ地物を選択する（ステップＳ１０２）。

ノード設定部２８は、地図ＤＢ１１や航空写真ＤＢ１２を参照し、ステップＳ１０１において設定された地域において、ステップＳ１０２において選択された連続性を持つ地物に基づいて、ノードを設定する（ステップＳ１０３）。リンク設定部２９は、ステップＳ１０３において設定されたノード間を接続するようにリンクを設定する（ステップＳ１０４）。

ノード設定部２８は、地図ＤＢ１１や航空写真ＤＢ１２を参照し、図７（Ａ）を用いて説明したように、リンクが交差する箇所にノードを設定する（ステップＳ１０５）。ノード設定部２８は、地図ＤＢ１１や航空写真ＤＢ１２を参照し、図７（Ｂ）を用いて説明したように、既に設定したリンクに対して、新たにリンクを接続する箇所にノードを設定する（ステップＳ１０６）。

また、ステップＳ１０６では、異なる高さに存在するリンク同士を接続する場合に限らず、同じ高さに設定されたリンク同士を接続するためにノードを設定する場合もある。更に、連続性を持った複数の地物の間に乖離が生じているために、連続性を持った異なる地物に基づいて設定したＵＡＶ航行用ネットワークが相互に接続できずに離れてしまっているとする。例えば、送電線と河川・水路とが乖離していたとする。このような場合には、送電線と河川・水路を接続するように適宜なノードを設定する。

適宜なノードにはステップＳ１０２において選択された連続性を持つ地物以外の道路、塀、街路樹等の樹木の列などの他の連続性を持つ地物をノード設定、リンク設定を含めて利用してもよい。リンク設定部２９は、ステップＳ１０６において設定したノード間にリンクを設定し、設定したリンクに対応するリンクデータを生成する。（ステップＳ１０７）。

以上より、当該設定した地域にノードとリンクとからなるＵＡＶ航行用ネットワークデータを迅速かつ的確に設定し、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５に格納する。連続性を持つ地物から作成されたＵＡＶ航行用ネットワークが複数あり、近接した位置関係にある場合には、出発点から送電線ネットワークに入り、中途から河川・水路ネットワークを通り、再び送電線ネットワークに戻り、目的地に至る一連の経路が最適な経路であってもよい。

［ＵＡＶ航行用経路作成クラウド装置の構成例］
図１１は、生成装置１により生成されたＵＡＶ航行用ネットワークデータを用いて複数のＵＡＶのそれぞれの航行経路の作成を行うＵＡＶ航行用経路作成クラウド装置（以降、作成装置２と記述する）の構成例を説明するためのブロック図である。当該作成装置２は、生成装置１の場合と同様に、クラウドシステムとして構成される。

そして、作成装置２におけるＵＡＶ航行用経路画像ＤＢ３１、ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ３２、地図ＤＢ３３、制御部４５、通信Ｉ／Ｆ４１、航行条件設定部４２、画像作成部４３、経路データ作成部４４、入力Ｉ／Ｆ４６、ＵＡＶ別経路データファイル４７のそれぞれは、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群に設けられている。このようにして、作成装置２は、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群を利用してその機能を実現するものである。このうち、地図ＤＢ３３は生成装置１の地図ＤＢ１１と同等のものである。

ドローン用航空ＮＷＤＢ３２は生成装置１により生成されたドローン用航空ＮＷＤＢ２５と同じものが用いられる。ＵＡＶ航行用経路画像ＤＢ３１は、図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明したＵＡＶ航行用ネットワークデータを構成するノードデータとリンクデータに基づいて、ＵＡＶのビジョンポジショニング航行に必要となる連続性を持つ地物を、ノードとリンクに分け、地物の特徴と座標ごとの背景を、ＵＡＶに搭載するカメラ視点から撮影した画像として座標ごとの番号を付与して格納する。

ＵＡＶ別経路データファイル４７は、経路データ作成部４４により作成されるＵＡＶ別航行経路データを記憶保持する。

そして、この実施の形態の経路データ作成部４４は、航行条件設定部４２からの航空経路の作成条件を含む作成要求を受け付けて、ＵＡＶ航空用ＮＷＤＢ３２を参照し、ＵＡＶの航行経路を作成する。ＵＡＶ別経路の作成されたデータは、ＵＡＶ別経路データファイル４７に格納する。それぞれのＵＡＶは、この格納された航行経路を通信部Ｉ／Ｆ４１を介して取得し、ＵＡＶのパイロットシステムに設定して、実際の航行を行う。

図１２は、ＵＡＶ別経路データファイル４７のデータを説明するための図である。ＵＡＶ別経路データファイル４７は、ＵＡＶ別に「ＵＡＶ−ＩＤ」、「ＩＰアドレス」、「航行条件」、「航行経路（作成結果）」を管理する。「ＵＡＶ−ＩＤ」は、ＵＡＶを一意に特定することが可能な識別情報であり、主にＵＡＶを運用する運用者側において、ＵＡＶの識別のために用いられる。

「ＩＰアドレス」は、ＩｏＴプラットホームなどを通じて個別のＵＡＶを特定し、通信可能域での通信を行う場合に用いられる。「航行条件」は、航行条件設定部４２から提供されたＵＡＶごとの航行経路を作成するための条件情報であり、出発地、目的地、経由地などからなる。出発地、目的地、経由地は、緯度、経度により設定を行う。住所等を入力し緯度、経度変換を行っても設定可能とする。

「航行経路（作成結果）」は、航行条件に基づいて作成された航行ルートを示す情報である。具体的には、（１）出発地から出発地側の結節点までの経路データと、（２）ネットワークデータを基に作成された経路データ、（３）目的地側結節点から目的地までの経路データとからなる。また、経由地が設定された場合には、経由地側の結節点から経由地までの経路データも含まれる。

ＵＡＶ別経路画像番号は、航行条件設定部４２から、ＵＡＶのビジョンポジショニング航行用画像の取得の設定があった場合に、（２）ネットワークデータを基に作成された経路データの座標に該当する連続性を持つ地物と背景の画像をＵＡＶ航行用経路画像ＤＢ３１で検索し、作成された経路順に画像番号を格納する。

ＵＡＶの航行経路を案内する場合、道路ネットワークデータを利用する場合のように、必ずノードから道路ネットワークに入り、ノードから道路ネットワークを出るといった既存の道路ネットワークに固有な仕組みに拘泥されないようにする必要がある。すなわち、どこからＵＡＶが離陸する場合であっても、ＵＡＶ航行用ネットワークに入ることができ、また、どこに着陸する場合であっても、ＵＡＶ航行用ネットワークから出ることが可能としておく必要がある。このため、（２）ネットワークデータを基に作成された経路データに加えて、（１）出発地から出発地側の結節点までの経路データと、（３）目的地側結節点から目的地までの経路データとが必要になる。

ここで、出発地側の結節点は、出発地近傍のリンク上の位置又はノードである。そして、（１）出発地から出発地側の結節点までの経路データは、出発地からどのようにしてＵＡＶ航行用ネットワークの当該結節点に到達するかを示したデータである。また、目的地側の結節点は、目的地近傍のリンク上の位置又はノードである。そして、目的地側結節点から目的地までの経路データは、ＵＡＶ航行用ネットワークの当該結節点からどのようにして目的地に到達するのかの経路データである。（１）出発地から出発地側の結節点までの経路データと、（３）目的地側結節点から目的地までの経路データの詳細については後述する。

図１３を用いて、（１）出発地から出発地側の結節点までの経路データと、（３）目的地側結節点から目的地までの経路データの作成手段を説明する。経路データ作成部においては、文字Ｓで示した出発地（スタート位置）からリンクＬ１上の結節点ＲＳまでの経路データを作成する。また、経路データ作成部においては、リンクＬ６上の結節点ＲＥから文字Ｇで示した目的地（ゴール位置）までの経路データを作成する。

基本的は、図１４（Ａ）に示すように、出発地Ｓ１からこの場合の最適なリンクＬ１に到達する経路データを作成する場合には、まず、出発地Ｓ１からリンクＬ１が設定されている高さまで上昇することにより中間点Ｔ１を得て、この中間点Ｔ１からリンクＬ１に対して直交する線（垂線）を引いて、この垂線とリンクＬ１との交点を結節点Ｒ１とする。これにより、出発地Ｓ１から中間点Ｔ１を通り、中間点Ｔ１から求めた結節点Ｒ１に至る経路が、出発地Ｓ１から出発地側の結節点Ｒ１までの経路となる。そして、Ｓ１（ｌａｔ１，ｌｏｎ１，０ｍ）→Ｔ１（ｌｏｔ１，ｌｏｎ１，５０ｍ）→Ｒ１（ｌａｔＸ，ｌｏｎＹ）という実線で示した経路を示すデータが、出発地Ｓ１から出発地側の結節点Ｒ１までの経路データとなる。

なお、上述したように、出発地Ｓ１→中間点Ｔ１→結節点Ｒ１というように経路を求めたところ、図１４（Ｂ）に示すように、結節点Ｒ１が例えばノードＮ２の近傍に位置するものになったとする。この場合に、中間点Ｔ１からノードＮ２までの直線と中間点Ｔ１から結節点Ｒ１までの直線とのなす角の角度θが、一定の角度以下、例えば、４５度以下の時には、結節点をポイントＲ１ではなくノードＮ２としてもよい。また、この場合に制限を設け、図１４（Ｂ）に示した角度θが、一定の角度以下であって、ノードＮ２が通過点とすべきノードである場合には、結節点をノードＮ２とし、通過点とすべきノードがＮ１の場合には、結節点は当初の結節点Ｒ１を用いるようにしてもよい。

しかしながら、常に中間点Ｔ１から近傍のリンクに対して垂線が引けるわけではない。例えば、図１５に示すように、出発地Ｓ１から近傍のリンクＬ１に向かって正面に、高層ビルなどの建物があり、その建物の周囲３０ｍの範囲を囲むようにジオフェンスＧＦ１が設けられており、リンクＬ１はその後側に位置していたとする。ジオフェンスＧＦ１の存在は、上述もしたように、地図ＤＢ３３の地図データに基づいて把握できる。

この場合に、図１５（Ａ）を用いて説明した手順に従って、出発地Ｓ１から出発地側の結節点Ｒ１までの経路を設定したとする。この場合には、図１５（Ａ）に示すように、中間点Ｔ１から結節点Ｒ１までの経路は、点線矢印で示したようにジオフェンスＧＦ１内を通過点としなければならなくなってしまうため採用できない。このため、図１５（Ａ）に示すように、中間点Ｔ１からジオフェンスＧＦ１の外側を通り、リンクＬ１に到達する直線ＳＬ１、ＳＬ２を求める。

従って、図１５（Ａ）の矢印Ａｗ１が示すように、ジオフェンスＧＦ１をその上空から見ると、図１５（Ｂ）に示すように、中間点Ｔ１からジオフェンスＧＦ１を避けて、リンクＬ１に到達する直線ＳＬ１、ＳＬ２を求める。そして、直線ＲＬ１とリンクＬ１との交点を結節点Ｒ２とし、直線ＲＬ２とリンクＬ１との交点を結節点Ｒ３とする。そして、中間点Ｔ１と結節点Ｒ２とを結ぶ直線ＳＬ１が、ノードＮ１に向かう場合の経路であり、中間点Ｔ１と結節点Ｒ３とを結ぶ直線ＳＬ２が、ノードＮ２へ向かう場合の経路である。

そして、出発地Ｓ１からノードＮ１に向かう場合には、出発地Ｓ１→中間点Ｔ１→結節点Ｒ２という経路が、出発地Ｓ１から出発地側の結節点Ｒ２までの経路となる。また、出発地Ｓ１からノードＮ２に向かう経路は、出発地Ｓ１→中間点Ｔ１→結節点Ｒ３という経路が、出発地Ｓ１から出発地側の結節点Ｒ３までの経路となる。

図１６に示すように、出発地Ｓ１から近傍のリンクＬ１に向かって正面に存在するジオフェンスＧＦ２が大きい為に、図１５を用いて説明したように中間点Ｔ１から近傍のリンクＬ１まで１本の直線で接続できない場合がある。この場合には、更に中間点を設けるようにすればよい。具体的には、図１６（Ａ）に示すように、出発地Ｓ１からリンクＬ１と同じ高さまで上昇した位置である中間点Ｔ１と同じ高さであって、ジオフェンスＧＦ２を避け、リンクＬ１に対して垂線を引ける位置Ｔ２、Ｔ３を、２つ目の中間点とする。そして、２つ目の中間点Ｔ２、Ｔ３からリンクＬ１に対して垂線を引いた場合の当該垂線とリンクＬ１との交点を結節点Ｒ４、Ｒ５とする。

従って、出発地Ｓ１からノードＮ１に向かう経路は、Ｓ１→Ｔ１→Ｔ２→Ｒ４という経路によりリンクＬ１に到達し、ノードＮ１に向かうようになる。また、出発地Ｓ１からノードＮ２に向かう経路は、Ｓ１→Ｔ１→Ｔ３→Ｒ５という経路によりリンクＬ１に到達し、ノードＮ２に向かうようになる。これにより、図１６（Ａ）の矢印Ａｗ２が示すように、ジオフェンスＧＦ２をその上空から見ると、図１６（Ｂ）において実線矢印で示すように、ジオフェンスＧＦ２を迂回する経路を設定できる。この場合、出発地Ｓ１から近傍のリンクＬ１までの距離は長くなるが、出発地Ｓ１から最適なリンクＬ１に到達できる経路を設定できる。

なお、ジオフェンスＧＦ２以外に、出発地Ｓ１の周囲にＵＡＶの航行の障害となるものがない場合には、中間点Ｔ１の設定を省略し、中間点Ｔ２、Ｔ３を設定し、出発地Ｓ１からノードＮ１に向かう経路は、Ｓ１→Ｔ２→Ｒ４という経路によりリンクＬ１に到達し、ノードＮ１に向かうこともできる。また、出発地Ｓ１からノードＮ２に向かう経路は、Ｓ１→Ｔ３→Ｒ５という経路によりリンクＬ１に到達し、ノードＮ２に向かうこともできる。

また、図１７に示すように、出発地Ｓ１から近傍のリンクＬ１に向かって正面に存在するジオフェンスＧＦ３の高さがそれほど高くない場合もある。この場合には、ジオフェンスＧＦ３の後側に位置する最適なリンクＬ１には、図１５、図１６を用いて説明したように、ジオフェンスの側面側を迂回するよりも、ジオフェンスＧＦ３を越えるようにした方がより短い距離でリンクＬ１に到達できる場合もある。この場合には、ジオフェンスＧＦ３より高い位置に、ジオフェンスＧＦ３を挟むように２つの中間点Ｔ４、Ｔ５を設ける。

すなわち、図１７（Ａ）に示すように、出発地Ｓ１からジオフェンスＧＦ３の高さを越える位置に中間点Ｔ４を設定し、当該高さを維持してジオフェンスＧＦ３を越え、リンクＬ１に対して垂線を引ける位置に中間点Ｔ５を設定する。そして、中間点Ｔ５からリンクＬ１に対して垂線を降ろし、当該垂線とリンクＬ１とが交差した位置を結節点Ｒ１とする。この結節点Ｒ１は、ジオフェンスＧＦ３が存在しない場合は、出発地Ｓ１からリンクＬ１と同じ高さに設定した中間点Ｔ１からリンクＬ１に対して垂線を引き、当該垂線とリンクＬ１との交点と一致する。

そして、図１７（Ａ）の矢印Ａｗ３側からジオフェンスＧＦ３を見るようにした場合の図を図１７（Ｂ）に示す。図１７（Ｂ）に示すように、出発地Ｓ１からノードＮ１またはノードＮ２に向かう経路は、Ｓ１→Ｔ４→Ｔ５→Ｒ１という経路によりリンクＬ１に到達し、この後に結節点Ｒ１からノードＮ１またはノードＮ２に向かうことができる。

なお、図１４〜図１７を用いて、探索された経路に対して、出発地Ｓ１から最適なリンクに接続するための当該最適なリンク上の結節点を特定し、出発地Ｓ１から当該結節点までの経路データを作成することを説明した。同様にして、目的地から最適なリンクに接続するための当該最適なリンク上の結節点を特定し、この特定した結節点から目的地までの経路データを作成することもできる。

これにより、図１３に示したように、文字Ｓで示した出発地から文字Ｇで示した目的地までの連続した航行経路を示すＵＶＡ航行用経路データを作成できる。

［画像データの利用］
ＵＡＶは当該経路上の地物画像とその背景画像を通信部Ｉ／Ｆ４１を介してＵＡＶ航行用経路画像ＤＢから取得して、当該経路データと共にＵＡＶに記憶保持する。ＵＡＶにおいては、経路画像データと、自機に搭載されている１以上のカメラを通じて撮影した地上の画像とを比較する。そして、ＵＡＶは経路データにより連続性を持つ地物を辿ると共に、経路画像とカメラ映像とを比較し、一致していることを確認しながら航行する。

この場合、連続性を持つ地物だけを比較対象にするのではなく、連続性を持つ地物の背景画像も比較対象とする。地物と背景画像の両方を比較対象とすることにより、既存のビジョンポジショニングにおける地形画像とカメラ映像との一致／不一致の判別よりも正確にポジショニングを行うことができる。

このように、連続した地物とその背景を個々に認識させることで、連続性を持つ地物に従った航行のポジショニングが可能になる。すなわち、連続した地物は一貫性があるが、背景は場所ごとにそれぞれ別々の特徴を有しているので、画像認識をして当該連続性を持つ地物を追随するようにＵＡＶを航行させることができる。この追随の際に補完として背景画像をも考慮することにより、連続性を持つ地物に従った航行経路を航行可能とする。

但し、降雨、降雪、濃霧などの気象条件によっては、ＵＡＶに搭載されたカメラによっては、地上の鮮明な画像を撮影できない場合もある。このため、上述したＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５のＵＡＶ航行用ネットワークデータに応じた航行との併用が望ましい。

また、ビーコンなどを配置することにより、航行経路の誘導を補完するようにしてもよい。特に、連続性を持つ地物が途切れる区間においては、ビーコンを用いた航行経路の誘導を行うことによって、航行経路の全体に渡って確実な誘導を行うことができる。なお、ビーコンは、地上にある無線局などから発射される電波（ビーコン信号）を、ＵＡＶに搭載された機器で受信して解析することにより、ＵＡＶの位置などを把握可能にする設備を意味する。

なお、この実施の形態のＵＡＶ航行用経路作成クラウド装置２により、航行経路の探索及び誘導が可能なＵＡＶは、ＧＰＳ受信装置を備えて、設定された経路を辿るように航行できるものであればよい。更に、地上の撮影が可能なカメラ機能と航空写真の画像データを記憶保持して両者を比較しながら航行経路を辿る機能を備えていることが望ましい。

［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の生成装置１によれば、地上に存在する連続性を持つ地物を利用することにより、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを迅速かつ適切に生成できる。連続性を持つ地物は、地図データや航空写真データにより特定できるので、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成するためのベースとして好適なものである。

生成装置１において連続性を持つ地物に基づいて生成されたＵＡＶ航行用ネットワークデータを利用し、ＵＡＶの航行経路の作成行うことができる。これにより、例えば、ＵＡＶがなんらかの原因により不時着等した場合であっても、連続性を持った地物に沿って捜索を行うことにより、容易に発見できる。

また、連続性を持った地物には、人工物だけでなく、山の稜線、谷線、海岸線、湖水線、自然林帯、緑地帯等の自然物も含まれる。このため、例えば、山の稜線や谷線や自然林帯などを用いれば、山間部からの農産物等のＵＡＶ輸送も容易に行える。また、海岸線や河川を用いれば、海岸部からの海産物等のＵＡＶ輸送も容易に行える。

また、経路画像とＵＡＶに搭載されたカメラが撮影するカメラ映像との比較をしながら、連続性を持つ地物を辿ることによって航行することができる。このような、いわゆるビジョンポジショニングの技術を応用した航行と、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを利用したＧＰＳによる航行を併用することによって、それぞれが補完し合い、信頼性の高い航行を実現できる。

このように、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを迅速かつ適切に生成し、これを利用してＵＡＶの航行を適正に行うことができる環境を迅速に整えることができる。これにより、道路等交通網が十分に整備されていない地域があったり、少子高齢化による車両のドライバの不足による輸送手段の不足が発生したりしても、これらを補うＵＡＶによる多頻度輸送が可能になる。すなわち、既存の交通手段に頼った物流から、ＵＡＶを用いた新たな物流の実現を具体的に促進できる。

［変形例］
上述した実施の形態では、連続性を持つ地物の１つとして送電線等を用いるようにした。そして、送電線のうちで発電所に近い高圧なものは５０万ボルト以上あり、強い電磁波を発生している。このような高圧の送電線にＵＡＶが近づいた場合には、ＵＡＶに搭載されている電子回路が誤動作したり、通信制御電波が適切に受信できなかったり、磁気センサが正常に動作しなかったりするなどの種々の影響を受ける可能性がある。

電磁波の影響は、発生源からの距離の二乗に反比例するので、ＵＡＶ航行用ネットワークを作成する場合には、送電線の種別（５０万ボルト、２７．５万ボルト、１５．４万ボルト、６．６万ボルト等）ごとに、送電線からの距離を考慮してネットワークデータに反映する。例えば、送電線が５０万ボルトのものである場合には、当該送電線から例えば１００メートル以上離れた位置にノード、リンクを設定する。また、送電線が２７．５万ボルトのものである場合には、当該送電線から例えば６０メートル以上離れた位置にノード、リンクを設定する。このように、連続性を持つ地物として送電線を利用する場合には、送電線の種別も考慮して、ノードとリンクを設定する。

また、連続性を持つ地物として、山の稜線、谷線、海岸線、湖水線などを利用する場合には、特有の強風などの気象条件を考慮して、ノードとリンクを設定する。例えば、ある山の稜線を、連続性を持つ地物として利用する場合には、吹き降ろす強風や吹き上がる強風が発生しやすい場所も存在するので、そのような場所は避けるようにノードとリンクを設定する。このように、ＵＡＶ航行用ネットワークデータの生成に利用する地物の特徴やその地物のある場所などに応じて、航行するＵＡＶに影響する要因を特定し、ＵＡＶの航行に影響を及ぼすことがないようにノードとリンクを設定する。

また、上述した実施の形態では、送電線等を張り渡すための電柱の真上にノードを設定するものとして説明した。電柱間は直線で架線されるため、リンクを設定するには好適である。同様に、例えば、連続性を持つ地物として海岸線などを用いる場合にも、河川等を用いた場合と同様に、スタート地点を決め、そこから直線のリンクを設定できる位置にノードを順次に設けていくようにする。このように、連続性を持つ種々の地物に基づいてＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成できる。

また、上述した実施の形態において、生成装置１は、地域設定部２６と、連続地物選択部２７を備えていたが、これらは必ず必要なものではない。ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成すべき地域が既に定まっている場合には、事前に当該地域を設定しておけば、地域設定部２６を通じて地域を設定する必要はない。また、用いる連続性を持つ地物が固定的に決まる場合には、連続地物選択部２７を通じて用いる連続性を持つ地物を選択する必要はない。

また、ＵＡＶ航行用経路画像データを利用したビジョンポジショニンングを併用する場合、連続性を持つ地物は、ＵＡＶに搭載されたカメラにより撮影された映像から認識できるもの、すなわち、カメラを通じて認識できるものでなければならない。しかし、ＵＡＶが、湖を渡ったり、海峡を渡ったりする場合もあると考えられる。このような場合には、海路図に示された船舶の航路を海路図に基づいて、湖の上空や海の上空に、ノードとリンクを設定し、ＵＡＶ航行用ネットワークデータを生成してもよい。ただし、ＵＡＶ航行用経路画像データを利用したビジョンポジショニンングによる航行は行えない。

［その他］
また、上述した実施の形態の説明からも分かるように、請求項のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置（以下、請求項の生成装置と記載する。）の取得手段の機能は、実施の形態の生成装置１（以下、生成装置１と記載する。）の通信Ｉ／Ｆ２１及び制御部２２が実現している。また、請求項の生成装置のノード設定手段の機能は、生成装置１のノード設定部２８が実現し、請求項の生成装置のリンク設定手段の機能は、生成装置のリンク設定部２９が実現している。また、請求項の生成装置のネットワークデータ記憶手段の機能は、生成装置１のＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ２５が実現している。

また、図１０のフローチャートを用いて説明した方法が、この発明のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成方法の一実施の形態が適用されたものである。また、図１０のフローチャートに示す処理を実行するプログラムを形成し、これを情報処理装置に搭載することにより、この発明のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置を実現できる。

１…ＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置、１０…連続地物クラウドＤＢ群、１１…地図ＤＢ、１２…航空写真ＤＢ、１３…送配電図ＤＢ、１４…その他の連続地物ＤＢ、２０…ネットワークデータ生成部、２１…通信Ｉ／Ｆ、２２…制御部、２３…入力Ｉ／Ｆ、２４…記憶装置、２５…ＵＡＶ航行用ＮＷＤＢ、２６…地域設定部、２７…連続地物選択部、２８…ノード設定部、２９…リンク設定部

Claims (9)

1. ＵＡＶ航行用ネットワークの生成対象とする連続性を持った地物の種類を複数選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された複数の種類のそれぞれの連続性を持った地物に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段を通じて取得された複数種類のそれぞれの前記連続性を持った地物に関する情報に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードを設定するノード設定手段と、
   前記ノード設定手段により設定された複数の前記ノードのそれぞれの間を接続するリンクを設定するリンク設定手段と
   を備えることを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置。
2. 請求項１に記載のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置であって、
   １の種類の前記連続性を持った地物に関する情報に基づいて設定された前記ノードと前記リンクからなる１のネットワークと、他の種類の前記連続性を持った地物に関する情報に基づいて設定された前記ノードと前記リンクからなる他のネットワークとの間に乖離が生じている場合には、ノード設定手段は、乖離する前記１のネットワークと前記他のネットワークとの間を接続するようにノードを設定する
   ことを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置。
3. 請求項２に記載のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置であって、
   前記ノード設定手段は、乖離する前記１のネットワークと前記他のネットワークとの間を接続するためのノードを設定する場合には、他の連続性を持った地物を利用する
   ことを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置。
4. 請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置であって、
   地域を設定する地域設定手段を備え、
   前記取得手段は、前記地域設定手段で設定された地域の前記連続性を持った地物に関する情報を取得する
   ことを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置。
5. 請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれかに記載のＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置であって、
   前記ノード設定手段により設定されたノードに関する情報と、前記リンク設定手段によって設定されたリンクに関する情報とを格納するネットワークデータ格納手段
   を備えることを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置。
6. ＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置で用いられるＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成方法であって、
   ＵＡＶ航行用ネットワークの生成対象とする連続性を持った地物の種類を複数選択する選択工程と、
   前記選択手段で選択した複数の種類のそれぞれの連続性を持った地物に関する情報を取得する取得工程と、
   前記取得工程において取得した複数種類のそれぞれの前記連続性を持った地物に関する情報に基づいて、ＵＡＶ航行用ネットワークデータのノードを設定するノード設定工程と、
   前記ノード設定工程において設定した複数の前記ノードのそれぞれの間を接続するリンクを設定するリンク設定工程と
   を有することを特徴とするＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成方法。
7. 請求項１から請求項５のいずれかに記載したＵＡＶ航行用ネットワークデータ生成装置で生成されたＵＡＶ航行用ネットワークデータを記憶保持するネットワークデータ記憶手段と、
   種々の地物について大きさや高さが管理されている地図データを記憶保持する地図データ記憶手段と、
   前記ネットワークデータ記憶手段の前記ＵＡＶ航行用ネットワークデータと前記地図データ記憶手段の前記地図データとに基づいて、出発地から目的地までの経路データを作成する経路データ作成手段と
   を備えることを特徴とするＵＡＶ航行用経路作成装置。
8. 請求項７に記載のＵＡＶ航行用経路作成装置であって、
   前記経路データ作成手段は、出発地から前記ＵＡＶ航行用ネットワークデータにより形成された経路上の出発地側の結節点までの経路と、前記ＵＡＶ航行用ネットワークデータにより形成された経路上の目的地側の結節点から目的地までの経路とは、前記地図データ記憶手段の前記地図データに基づいて、飛行禁止エリアを回避するようにして作成する
   ことを特徴とするＵＡＶ航行用経路作成装置。
9. 請求項７または請求項８に記載のＵＡＶ航行用経路作成装置であって、
   前記ネットワークデータ記憶手段に記憶された前記ＵＡＶ航行用ネットワークデータに沿った連続する地物画像と背景画像を撮影し記憶するＵＡＶ航行用経路画像格納手段を備え、
   前記経路データ作成手段により作成された経路データと、前記ＵＡＶ航行用経路画像格納手段に記憶されている情報の内の前記経路データに対応する前記地物画像と前記背景画像とをＵＡＶに提供する提供手段と
   を備えることを特徴とするＵＡＶ航行用経路作成装置。

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