JP7100294B2 - 複合システムおよびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、複合システムおよびプログラムに関する。

近年、災害時の救援活動や自然環境のリサーチ、また、レース競技などのエンターテイメント要素を含む分野などで、車両や無人飛行体（いわゆるドローンなど）が利用されている（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２０１８－１２４７６３号公報 特開２０１７－２１８１４２号公報

しかし、例えば災害の種類（地震、津波、台風、暴風、竜巻、火災など）といった外部条件によっては、車両や無人飛行体による救援活動が困難な場合があり、また、無人飛行体の作動可能時間によっては、長時間にわたる活動が困難な場合もあり、これまでのところ、車両およびドローンのそれぞれの利点を十分に活用できているとは言い難かった。

そこで、本開示は、一側面では、かかる事情に鑑みてなされたものであり、外部条件や機器側の電力事情によらず、車両および無人飛行体の双方の利点を生かした活動を行うことが可能な複合システム、および、そのためのプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る複合システムは、無人飛行体と、無人飛行体の駆動電力を充電するための給電装置を有し、かつ、前記無人飛行体を搭載することが可能な車両と、前記無人飛行体の飛行が不能であり、かつ、前記車両の走行が可能な場合に、前記車両に対し、前記無人飛行体を該車両に搭載した状態で走行する指令を含む走行指示信号を送信する走行制御部と、前記無人飛行体の飛行が可能であり、かつ、前記車両の走行が不能な場合に、前記無人飛行体に対し、前記車両を離れて飛行する指令を含む飛行指示信号を送信する飛行制御部とを備え、前記車両は、前記走行指示信号に基づいて、前記無人飛行体を搭載した状態で走行し、前記無人飛行体は、前記飛行指示信号に基づいて、前記車両を離れて飛行する。

本開示の一実施形態に係るプログラムは、情報処理装置に、無人飛行体の飛行が不能であり、かつ、車両の走行が可能な場合に、前記車両に対し、前記無人飛行体を該車両に搭載した状態で走行する指令を含む走行指示信号を送信し、前記無人飛行体の飛行が可能であり、かつ、前記車両の走行が不能な場合に、前記無人飛行体に対し、前記車両を離れて飛行する指令を含む飛行指示信号を送信する処理を実行させるプログラムであって、前記車両は、前記走行指示信号に基づいて、前記無人飛行体を搭載した状態で走行し、前記無人飛行体は、前記飛行指示信号に基づいて、前記車両を離れて飛行する。

本開示の技術によれば、無人飛行体と車両を含む複合システムが構築され、無人飛行体には、車両に備わる給電装置から駆動電力が充電されるので、車両が無人飛行体の基地局として機能する。また、無人飛行体が飛行不能であり、かつ、車両が走行可能である場合に、車両に対して走行指示信号が送信され、車両は、無人飛行体を搭載した状態で走行することにより、飛行不能な無人飛行体が車両とともに運搬される。さらに、無人飛行体が飛行可能であり、かつ、車両が走行不能な場合に、無人飛行体に対して、飛行指示信号が送信され、無人飛行体が走行不能な車両を離れて飛行することにより、無人飛行体は、単独で移動することができる。このとおり、外部条件に応じて無人飛行体と車両の移動を切り替えることにより、例えば災害時の救援目的地に確実に到達し易くなる。したがって、外部条件や機器側の電力事情によらず、車両および無人飛行体の双方の利点を生かした活動を行うことが可能となる。

本実施形態に係る複合システム１の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る情報処理装置２００およびマスタ装置３００のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る小型車両１００の一例としての倒立型移動体１００Ａ（小型車両１００Ａ）の概略的構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る倒立型移動体１００Ａの概略的なシステム構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る小型車両１００の一例としての個人型移動体１００Ｂ（小型車両１００Ｂ）の概略的構成を示す模式図である。 本実施形態に係る個人型移動体１００Ｂの概略的なシステム構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る無人飛行体５００の概略的なシステム構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る複合システムの一例の全体的な概略構成を示す図である。 （Ａ）は、本実施形態に係る複合システムの一例の適用場面を示す概念図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る複合システムの一例の適用場面を示す概念図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、以下に説明する実施形態は、例示であり、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。また、図面は模式的または概念的なものを含んでおり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致せず、同一または類似の要素の寸法や比率が図面ごとに異なる場合がある。

本実施形態では、無人飛行体と車両を含む複合システムが構築され、無人飛行体には、車両に備わる給電装置から駆動電力が充電されることにより、車両が無人飛行体の基地局（給電ステーション）として機能する。また、無人飛行体が飛行不能であり、かつ、車両が走行可能である場合に、車両に対して走行指示信号が送信され、車両は、無人飛行体を搭載した状態で走行することにより、飛行不能な無人飛行体が車両とともに運搬される。さらに、無人飛行体が飛行可能であり、かつ、車両が走行不能な場合に、無人飛行体に対して、飛行指示信号が送信され、無人飛行体が走行不能な車両を離れて飛行することにより、無人飛行体は、単独で移動する。このとおり、外部条件に応じて無人飛行体と車両の移動を切り替えることにより、例えば災害時の救援目的地に確実に到達し易くなる。

図１は、本実施形態に係る複合システム１の概略構成を示す図である。図１に示すように、複合システム１は、小型車両１００Ａと、小型車両１００Ｂと、小型車両１００Ｃと、情報処理装置２００と、マスタ装置３００と、遠隔運転操作が可能な無人飛行体５００とを有する。これらの車両や装置の全部又は一部は、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続されている。通信ネットワークは、例えば、インターネット、ＬＡＮ、移動体通信網、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、その他の通信回線、それらの組み合わせなどのいずれであってもよい。なお、小型車両１００Ａ～１００Ｃ（例えばパーソナルモビリティ）、情報処理装置２００（例えばサーバ）、マスタ装置３００、および無人飛行体５００の数は図示の例に限られず、複合システム１の規模や目的に応じて、適宜必要な数の小型車両１００Ａ～１００Ｃ、情報処理装置２００、マスタ装置３００、および無人飛行体５００が設けられればよい。以下、小型車両１００Ａ～１００Ｃを個別に区別せず、まとめて表現する場合は、単に「小型車両１００」と表記する。このとおり、小型車両１００（小型車両１００Ａ～１００Ｃ）が、本開示における「車両」の一例に相当する。

図２は、本実施形態に係る情報処理装置２００およびマスタ装置３００のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、情報処理装置２００およびマスタ装置３００は、それぞれ、プロセッサ２０２と、メモリ２０４と、ストレージ２０６と、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）２０８と、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２１０とを含む。情報処理装置２００のＨＷ（Hard Ware）の各構成要素は、例えばバスＢを介して相互に接続される。情報処理装置２００は、プロセッサ２０２と、メモリ２０４と、ストレージ２０６と、入出力Ｉ／Ｆ２０８と、通信Ｉ／Ｆ２１０との協働により、本実施形態に記載される機能、及び／又は方法を実現する。

プロセッサ２０２は、ストレージ２０６に記憶されるプログラムに含まれるコードまたは命令によって実現する機能、および／または、方法を実行する。プロセッサ２０２は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを含む。

メモリ２０４は、ストレージ２０６からロードしたプログラムを一時的に記憶し、プロセッサ２０２に対して作業領域を提供する。メモリ２０４には、プロセッサ２０２がプログラムを実行している間に生成される各種データも一時的に格納される。メモリ２０４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含む。

ストレージ２０６は、プロセッサ２０２により実行されるプログラムなどを記憶する。ストレージ２０６は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、 フラッシュメモリなどを含む。

入出力Ｉ／Ｆ２０８は、情報処理装置２００およびマスタ装置３００のそれぞれに対する各種操作を入力する入力装置、および、情報処理装置２００で処理された処理結果を出力する出力装置を含む。

通信Ｉ／Ｆ２１０は、ネットワークを介して各種データの送受信を行う。当該通信は、有線および無線のいずれで実行されてもよく、互いの通信が実行可能であれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。通信Ｉ／Ｆ２１０は、ネットワークを介して、小型車両１００、情報処理装置２００、マスタ装置３００、および無人飛行体５００間の通信を実行する機能を有する。また、通信Ｉ／Ｆ２１０は、各種データをプロセッサ２０２からの指示に従って、小型車両１００、情報処理装置２００、マスタ装置３００、および無人飛行体５００に送信する。

なお、本実施形態に係る複合システム１を稼働させるためのプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。 記憶媒体は、「一時的でない有形の媒体」に、プログラムを記憶可能である。また、プログラムは、例えば、ソフトウェアプログラムやコンピュータプログラムを含む。

さらに、情報処理装置２００およびマスタ装置３００における処理の少なくとも一部は、１以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。加えて、情報処理装置２００における処理の少なくとも一部を、マスタ装置３００または他の情報処理装置２００により行う構成としてもよく、マスタ装置３００における処理の少なくとも一部を、情報処理装置２００または他のマスタ装置３００により行う構成としてもよい。この場合、プロセッサ２０２により実現される各機能部の処理のうち少なくとも一部の処理を、代替装置で行う構成とすることができる。

また、マスタ装置３００は、情報処理装置２００からの指令に基づいて、小型車両１００および無人飛行体５００の動作を統率して制御および管理するための装置であり、また、例えば、災害発生時などにおいて生成・発報された緊急信号や各種の情報信号（地震、津波、がけ崩れ、台風、竜巻、暴風、火災などの状況を示す信号、それらの発生予測信号、交通情報など）を取得し、または、中継し、小型車両１００および無人飛行体５００などへ送信する機能を有していてもよい。この点において、マスタ装置３００は、ハブ装置または中心装置として機能する。また、小型車両１００のいずれか、あるいは、情報処理装置２００のいずれかが、マスタ装置３００として機能してもよい。この場合、小型車両１００のいずれか、情報処理装置２００のいずれか、およびマスタ装置３００が、本開示における「情報処理装置」の一例に相当する。

図３は、本実施形態に係る小型車両１００の一例としての倒立型移動体１００Ａ（小型車両１００Ａ）の概略的構成を示す斜視図である。本実施形態に係る倒立型移動体１００Ａは、例えば、車両本体２と、車両本体２に取り付けられ搭乗者が登場する左右一対のステップ部３と、車両本体２に傾動可能に取り付けられ搭乗者が把持する操作ハンドル４と、車両本体２に回転可能に取り付けられた左右一対の駆動車輪５と、後述する給電装置１３とを備えている。

本実施形態に係る倒立型移動体１００Ａは、例えば、各駆動車輪５が同軸状に配置され、倒立状態を維持して走行する同軸二輪車として構成されている。倒立型移動体１００Ａは、搭乗者の重心を前後に移動させ、車両本体２の各ステップ部３を前後に傾斜させることで前後進を行い、搭乗者の重心を左右に移動させ、車両本体２のステップ部３を左右に傾斜させることで左右旋回を行うように構成されている。なお、倒立型移動体１００Ａとしては、上述したような同軸二輪車が適用されているが、これに限らず、倒立状態を維持して走行する任意の移動体に適用可能である。

図４は、本実施形態に係る倒立型移動体１００Ａの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る倒立型移動体１００Ａは、各駆動車輪５を駆動する一対の車輪駆動ユニット６と、車両本体２の姿勢を検出する姿勢センサ７と、各駆動車輪５の回転情報を検出する一対の回転センサ８と、各車輪駆動ユニット６を制御する制御装置９と、車輪駆動ユニット６及び制御装置９に電力を供給するバッテリ１０と、音を出力可能な報知装置１１と、位置情報をセンシングするＧＰＳセンサ１２と、無人飛行体５００が搭載（載置および固定）されかつ無人飛行体５００への給電を行う給電装置１３とを備えている。

各車輪駆動ユニット６は、車両本体２に内蔵されており、左右一対の駆動車輪５を夫々駆動する。各車輪駆動ユニット６は、一対の駆動車輪５を独立して回転駆動することができる。各車輪駆動ユニット６は、例えば、モータ６１と、モータ６１の回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギア６２と、によって構成することができる。

姿勢センサ７は、車両本体２に設けられ、車両本体２や操作ハンドル４などの姿勢情報を検出し出力する。姿勢センサ７は、倒立型移動体１００Ａの走行時における姿勢情報を検出するのもで、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサなどから構成される。搭乗者が操作ハンドル４を前方または後方に傾けると、各ステップ部３が同方向に傾くことになるが、この姿勢センサ７は、かかる傾斜に対応した姿勢情報を検出する。姿勢センサ７は、検出した姿勢情報を制御装置９に対して出力する。

各回転センサ８は、各駆動車輪５などに夫々設けられ、各駆動車輪５の回転角度、回転角速度、回転角加速度など回転情報を検出できる。各回転センサ８は、例えば、ロータリーエンコーダ、レゾルバなどで構成されている。各回転センサ８は、検出した回転情報を制御装置９に出力する。

バッテリ１０は、例えば、車両本体２に内蔵された電源であり、リチウムイオン蓄電池などにより構成されている。バッテリ１０は、各車輪駆動ユニット６、制御装置９、その他の電子機器などに電力を供給する。

制御装置９は、倒立型移動体１００Ａに搭載された各種センサから出力される検出値に基づいて、各車輪駆動ユニット６を駆動制御するための制御信号を生成し、出力する。制御装置９は、例えば、姿勢センサ７から出力される姿勢情報、各回転センサ８から出力される各駆動車輪５の回転情報などに基づいて所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を各車輪駆動ユニット６に対して出力する。制御装置９は、各車輪駆動ユニット６を制御することで、例えば、倒立型移動体１００Ａの倒立状態を維持する倒立制御を実行する。

制御装置９は、上記処理を実現するため、ＣＰＵ９ａと、メモリ９ｂと、入出力Ｉ／Ｆ９ｃとを有する。ＣＰＵ９ａは、メモリ９ｂに記憶されるプログラムに含まれるコードまたは命令によって実現する機能、および／または、方法を実行する。

メモリ９ｂは、プログラムを記憶し、ＣＰＵ９ａに対して作業領域を提供する。メモリ９ｂには、ＣＰＵ９ａがプログラムを実行している間に生成される各種データも一時的に格納される。メモリ９ｂは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含む。

入出力Ｉ／Ｆ９ｃは、制御装置９対する各種操作を入力する入力装置と、制御装置９で処理された処理結果、および、情報処理装置２００で処理された処理結果を出力する出力装置を含む。入出力Ｉ／Ｆ９ｃは、入力装置と出力装置が一体に設けられてもよく、入力装置と出力装置が別体に設けられてもよいし、それぞれが、単数でも複数でもよい。また、入出力Ｉ／Ｆ９ｃは、ＣＰＵ９ａやメモリ９ｂと一体に設けられてもよく、ＣＰＵ９ａやメモリ９ｂと一体に設けられてもよい。

入力装置としては、特に限定されず、倒立型移動体１００Ａの搭乗者などからの入力操作に係る入力情報をＣＰＵ９ａへ伝達することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。より具体的には、入力装置として、例えば、タッチパネル、タッチディスプレイ、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、カメラ（撮像装置と兼ねてもよく、画像による操作入力装置）、マイク（音声による操作入力装置）などが挙げられる。

出力装置としては、特に限定されず、制御装置９及び情報処理装置２００による処理結果を出力することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。より具体的には、出力装置として、例えば、タッチパネル、タッチディスプレイ、モニタ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ホログラム、プロジェクションマッピング、スピーカ（音声による出力装置）、２Ｄプリンタ（文字による出力装置）、３Ｄプリンタ（造形による出力装置）などが挙げられる。

報知装置１１は、報知手段の一具体例である。報知装置１１は、制御装置９からの報知信号に応じて、搭乗者や車両外にいる人に対して報知を行う。報知装置１１は、例えば、音を出力するスピーカなどで構成されており、入出力Ｉ／Ｆ９ｃが、報知装置１６０として機能してもよい。

ＧＰＳセンサ１２は、倒立型移動体１００Ａの現在の位置情報を取得する。ＧＰＳセンサ１２は、例えば、人工衛星を利用した位置情報計測システムの一部であり、多数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することで、地球上のどの地点でも高精度で位置（経度・緯度・高度）を測定する。なお、倒立型移動体１００Ａは、撮像装置や通信装置を設けてもよい。

給電装置１３は、例えばワイヤレス電力伝送により、無人飛行体５００の駆動電力を、バッテリ１０から充電するための装置である。このワイヤレス電力伝送の方式は、得に制限されず、具体的には、磁界結合式（電磁誘導式、磁界共振式、環状ソレノイド式）、電界結合式、およびエバネセント波式などの非放射型方式や、レーザ方式、マイクロ波方式（大電力型、微弱電磁波型）、および超音波式などの放射型方式が挙げられる。

図５は、本実施形態に係る小型車両１００の一例としての個人型移動体１００Ｂ（小型車両１００Ｂ）の概略的構成を示す模式図である。本実施形態に係る個人型移動体１００Ｂは、例えば、車両本体１０２と、車両本体１０２に取り付けられ搭乗者（運転者）が座する座席ユニット１４０と、搭乗者が把持して個人型移動体１００Ｂの運転を可能にする操作ユニット１１５と、車両本体２に回転可能に取り付けられた左右一対の駆動車輪１０４と、後述する給電装置１８０とを備えている。

本実施形態に係る個人型移動体１００Ｂは、例えば、１人又は２人乗りの小型の車両であり、駆動車輪１０４は、前方に２つ、後方に１つ設けられてもよい。個人型移動体１００Ｂは、搭乗者により操作されることで移動を制御されてもよいが、自律走行モードに切り替えることで、撮像装置１７０により撮像される画像に基づいて自律走行するように制御されてもよい。

図６は、本実施形態に係る個人型移動体１００Ｂの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る個人型移動体１００Ｂは、各駆動車輪１０４を駆動する一対の車輪駆動ユニット１５０と、搭乗者が座ることが可能な座席ユニット１４０と、外部の装置と通信を可能にする通信装置１１０と、搭乗者による運転操作を可能にする操作ユニット１１５と、位置情報を取得するＧＰＳセンサ１２０と、音を出力可能な報知装置１６０と、画像を撮像する撮像装置１７０と、無人飛行体５００が搭載（載置および固定）されかつ無人飛行体５００への給電を行う給電装置１８０とを備えている。

ＧＰＳセンサ１２０は、個人型移動体１００Ｂの現在の位置情報を取得する。ＧＰＳセンサ１２０は、例えば、人工衛星を利用した位置情報計測システムの一部であり、多数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することで、地球上のどの地点でも高精度で位置（経度・緯度・高度）を測定する。

制御装置１３０は、個人型移動体１００Ｂに搭載された各種センサの検出値や操作ユニット１１５を用いた搭乗者による操作内容に基づいて、各車輪駆動ユニット１５０を駆動制御するための制御信号を生成し、出力する。

制御装置１３０は、各種処理を実現するため、ＣＰＵ１３０ａと、メモリ１３０ｂと、入出力Ｉ／Ｆ１３０ｃとを有する。ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記憶されるプログラムに含まれるコードまたは命令によって実現する機能、および／または、方法を実行する。

メモリ１３０ｂは、プログラムを記憶し、ＣＰＵ１３０ａに対して作業領域を提供する。メモリ１３０ｂには、ＣＰＵ１３０ａがプログラムを実行している間に生成される各種データも一時的に格納される。メモリ１３０ｂは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含む。

入出力Ｉ／Ｆ１３０ｃは、制御装置１３０に対する各種操作を入力する入力装置と、制御装置１３０で処理された処理結果、および、情報処理装置２００で処理された処理結果を出力する出力装置を含む。入出力Ｉ／Ｆ１３０ｃは、入力装置と出力装置が一体に設けられてもよく、入力装置と出力装置が別体に設けられてもよいし、それぞれが、単数でも複数でもよい。また、入出力Ｉ／Ｆ１３０ｃは、ＣＰＵ１３０ａやメモリ１３０ｂと一体に設けられてもよく、ＣＰＵ１３０ａやメモリ１３０ｂと別体に設けられてもよい。

入力装置としては、特に限定されず、個人型移動体１００Ｂの搭乗者（運転者）などからの入力操作に係る入力情報をＣＰＵ１３０ａへ伝達することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。より具体的には、入力装置として、例えば、タッチパネル、タッチディスプレイ、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、カメラ（撮像装置と兼ねてもよく、画像による操作入力装置）、マイク（音声による操作入力装置）などが挙げられる。

出力装置としては、特に限定されず、制御装置１３０及び情報処理装置２００による処理結果を出力することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。より具体的には、出力装置として、例えば、タッチパネル、タッチディスプレイ、モニタ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ホログラム、プロジェクションマッピング、スピーカ（音声による出力装置）、２Ｄプリンタ（文字による出力装置）、３Ｄプリンタ（造形による出力装置）などが挙げられる。

座席ユニット１４０は、搭乗者が座る座席ユニットであり、リクライニング可能な構造になっていてもよい。

各車輪駆動ユニット１５０は、車両本体１０２に内蔵されており、左右一対の駆動車輪１０４又は後方に１つの駆動車輪１０４を夫々駆動する。

報知装置１６０は、報知手段の一具体例である。報知装置１６０は、制御装置１３０からの報知信号に応じて、搭乗者や車両外にいる人に対して報知を行う。報知装置１６０は、例えば、音を出力するスピーカなどで構成されており、入出力Ｉ／Ｆ１３０ｃが、報知装置１６０として機能してもよい。

撮像装置１７０は、例えば、個人型移動体１００Ｂの前方を撮像するような位置に設けられる。撮像装置１７０は、個人型移動体１００Ｂの前方を撮像した撮像画像を制御装置１３０に出力する。

給電装置１８０は、例えばワイヤレス電力伝送により、無人飛行体５００の駆動電力を、個人型移動体１００Ｂのバッテリや電源から充電するための装置である。このワイヤレス電力伝送の方式は、得に制限されず、具体的には、磁界結合式（電磁誘導式、磁界共振式、環状ソレノイド式）、電界結合式、およびエバネセント波式などの非放射型方式や、レーザ方式、マイクロ波方式（大電力型、微弱電磁波型）、および超音波式などの放射型方式が挙げられる。

図７は、本実施形態に係る無人飛行体５００の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る無人飛行体５００は、回転翼などの翼機構を含む翼ユニット５４０と、その翼ユニット５４０を駆動する翼駆動ユニット５５０と、位置情報を取得するＧＰＳセンサ５２０と、音を出力可能な報知装置５６０と、画像を撮像する撮像装置５７０と、無人飛行体５００へ給電される電力を受け取る受電装置５８０とを備えている。

ＧＰＳセンサ５２０は、無人飛行体５００の現在の位置情報を取得する。ＧＰＳセンサ５２０は、例えば、人工衛星を利用した位置情報計測システムの一部であり、多数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することで、地球上のどの地点でも高精度で位置（経度・緯度・高度）を測定する。

制御装置５３０は、無人飛行体５００に搭載された各種センサの検出値や遠隔操作の内容に基づいて、翼駆動ユニット５５０を駆動制御するための制御信号を生成し、出力する。

制御装置５３０は、各種処理を実現するため、ＣＰＵ５３０ａと、メモリ５３０ｂと、入出力Ｉ／Ｆ５３０ｃとを有する。ＣＰＵ５３０ａは、メモリ５３０ｂに記憶されるプログラムに含まれるコードまたは命令によって実現する機能、および／または、方法を実行する。

メモリ５３０ｂは、プログラムを記憶し、ＣＰＵ５３０ａに対して作業領域を提供する。メモリ５３０ｂには、ＣＰＵ５３０ａがプログラムを実行している間に生成される各種データも一時的に格納される。メモリ５３０ｂは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含む。

入出力Ｉ／Ｆ５３０ｃは、制御装置５３０に対する各種操作を入力する入力装置と、制御装置５３０で処理された処理結果、および、情報処理装置２００で処理された処理結果を、必要に応じて出力する出力装置を含む。入出力Ｉ／Ｆ５３０ｃは、入力装置と出力装置が一体に設けられてもよく、入力装置と出力装置が別体に設けられてもよいし、それぞれが、単数でも複数でもよい。また、入出力Ｉ／Ｆ５３０ｃは、ＣＰＵ５３０ａやメモリ５３０ｂと一体に設けられてもよく、ＣＰＵ５３０ａやメモリ５３０ｂと別体に設けられてもよい。

入力装置としては、特に限定されず、操縦者の遠隔操作に係る入力情報や情報処理装置２００などの処理結果をＣＰＵ５３０ａへ伝達することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。

出力装置としては、特に限定されず、制御装置５３０及び情報処理装置２００による処理結果を出力することが可能な種々の装置であればよく、何れか１種の装置でも複数種の装置の組み合わせであってもよい。より具体的には、出力装置として、例えば、タッチパネル、タッチディスプレイ、モニタ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ホログラム、プロジェクションマッピング、スピーカ（音声による出力装置）、２Ｄプリンタ（文字による出力装置）、３Ｄプリンタ（造形による出力装置）などが挙げられる。

報知装置５６０は、報知手段の一具体例である。報知装置５６０は、制御装置５３０からの報知信号に応じて、地上にいる人に対して報知を行う。報知装置５６０は、例えば、音を出力するスピーカなどで構成されており、入出力Ｉ／Ｆ５３０ｃが、報知装置５６０として機能してもよい。

撮像装置５７０は、例えば、無人飛行体５００の例えば全方位（前後左右上下の任意位置）を撮像するような位置に設けられる。撮像装置５７０は、無人飛行体５００の全方位を撮像した撮像画像を制御装置５３０に出力する。

受電装置５８０は、個人型移動体１００Ｂのバッテリや電源から、例えば給電装置１８０を介してワイヤレス電力伝送によって送電されてきた電力を、受電するための装置である。このワイヤレス電力伝送の方式は、得に制限されず、具体的には、磁界結合式（電磁誘導式、磁界共振式、環状ソレノイド式）、電界結合式、およびエバネセント波式などの非放射型方式や、レーザ方式、マイクロ波方式（大電力型、微弱電磁波型）、および超音波式などの放射型方式が挙げられる。

＜第１実施例＞
図８は、本実施形態における小型車両１００の一例としての複数の個人型移動体１００、情報処理装置２００、マスタ装置３００、および無人飛行体５００によって構築される複合システムの一例の全体的な概略構成を示す図であり、一部、機能ブロック図を含む。本実施例の複合システム１は、少なくとも、複数の個人型移動体１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）と、各個人型移動体１００の給電装置１８０に搭載された無人飛行体５００と、走行制御部３０１、飛行制御部３０２、および給電制御部３０３を含む機能部を備える。これにより、複合システム１は、車両と無人飛行体が連携して、例えば災害時に災害発生場所や周辺地域に向かい、必要に応じて救援活動を行うことができる救援システムとして構成される。

また、走行制御部３０１、飛行制御部３０２、および給電制御部３０３などの機能部は、例えば、マスタ装置３００が備えるプロセッサ２０２と、メモリ２０４と、ストレージ２０６と、入出力Ｉ／Ｆ２０８と、通信Ｉ／Ｆ２１０との協働により実現される。すなわち、前述の図２に示すマスタ装置３００のプロセッサ２０２は、ストレージ２０６に記憶された複合システム１の構築および稼働に必要な各種プログラムをメモリ２０４（例えばＲＡＭ）に展開する。そして、プロセッサ２０２は、メモリ２０４に展開された各種プログラムを解釈および実行して、各ハードウェア構成要素を制御することにより、各機能部が実現される。なお、マスタ装置３００で実現される各機能は、汎用のＣＰＵなどのプロセッサ２０２で実現されてもよく、あるいは、機能の一部または全部が、１または複数の専用のプロセッサ２０２によって実現されてもよい。

ここで、図９Ａおよび図９Ｂは、本実施例に係る複合システム１の適用場面を示す概念図であり、異なる外部条件において複合システム１が動作している状態を示す概念図でもある。これらのうち、図９Ａは、本実施例の複合システム１が、例えば災害時の救援活動を行うために、その目的地へ向かって運航しているときに、天候が悪化（台風、暴風、竜巻などの発生）したり、大火災が発生したりして、無人飛行体５００の飛行が不能になってしまった場合を示す。

このとき、個人型移動体１００Ａの走行が可能な場合、すなわち、空路の通行は確保できないが、陸路の通行は確保できる場合、走行制御部３０１は、その個人型移動体１００Ａに対し、無人飛行体５００を搭載したままの状態で、目的地に向かって走行する指令を含む走行指示信号を生成し、個人型移動体１００Ａへ送信する。制御装置１３０を介してその走行指示信号を受信した個人型移動体１００Ａは、その指示に基づいて、無人飛行体５００を搭載したままの状態で継続して陸路上を目的地に向かって走行する。

一方、図９Ｂは、本実施例の複合システム１が、例えば災害時の救援活動を行うために、その目的地へ向かって運航しているときに、災害（地震、津波、がけ崩れ、火災など）による障害物などの発生に伴って、個人型移動体１００Ａの走行が不能になってしまった場合を示す。

このとき、無人飛行体５００の飛行が可能な場合、すなわち、陸路の通行は確保できないが、空路の通行は確保できる場合、飛行制御部３０２は、その個人型移動体１００Ａに搭載されていた無人飛行体５００に対し、その個人型移動体１００Ａから離れて（離陸して）、目的地により近くに位置する個人型移動体１００Ｂ、１００Ｃに向かって飛行する指令を含む飛行指示信号を生成し、無人飛行体５００へ送信する。制御装置５３０を介してその飛行指示信号を受信した無人飛行体５００は、その指示に基づいて、個人型移動体１００Ａから離れて単独で空路を飛行する。個人型移動体１００Ｂ，１００Ｃに近接した無人飛行体５００は、例えば、その撮像装置５７０によって個人型移動体１００Ｂ、１００Ｃを撮影し、その画像処理結果に基づいて、他の無人飛行体５００が搭載されているか否か判断し、空いている場合には、その個人型移動体１００Ｂ，１００Ｃの給電装置１８０上に降着（着陸）する。

なお、無人飛行体５００が給電装置１８０に降着した場合、その後直ちに、無人飛行体５００への給電を開始してもよいし、充電量が所定値よりも多く十分である場合には、適宜のタイミングで給電を行ってももちろんよい。また、他の無人飛行体５００が個人型移動体１００Ｂ，１００Ｃに搭載されているか否かの情報信号を、個人型移動体１００Ｂ，１００Ｃ、情報処理装置２００、またはマスタ装置３００から無人飛行体５００へ送信してもよい。

このように構成された複合システム１によれば、無人飛行体５００には、個人型移動体１００Ａ～１００Ｃなどの小型車両１００に備わる給電装置１８０から駆動電力が充電されるので、小型車両１００を無人飛行体５００の中継基地局として機能させることができる。また、無人飛行体５００が飛行不能であり、かつ、小型車両１００が走行可能である場合に、小型車両１００に対して走行指示信号を送信し、小型車両１００が無人飛行体５００を搭載した状態で走行することにより、飛行不能な無人飛行体５００を小型車両１００とともに運搬することができる。さらに、無人飛行体５００が飛行可能であり、かつ、小型車両１００が走行不能な場合に、無人飛行体５００に対して、飛行指示信号を送信し、無人飛行体５００が走行不能な小型車両１００から離れて飛行することにより、無人飛行体５００は単独で移動することができる。このとおり、外部条件に応じて無人飛行体５００と小型車両１００の移動を切り替えることにより、例えば災害時の救援目的地に確実に到達し易くなる。その結果、外部条件や機器側の電力事情によらず、小型車両１００および無人飛行体５００の双方の利点を生かした救援活動を実現することができる。

＜第２実施例＞
図９Ａおよび図９Ｂに示す外部条件と異なり、例えば、天候がよい場合には、無人飛行体５００の飛行も個人型移動体１００Ａの走行も可能である場合が想定される。この場合、マスタ装置３００の走行制御部３０１が個人型移動体１００Ａに対して走行指示信号を送信し、無人飛行体５００を個人型移動体１００Ａに搭載した状態で運搬するようにすれば、無人飛行体５００のバッテリを節電することができる点で好適である。一方、マスタ装置３００の飛行制御部３０２が無人飛行体５００に対して飛行指示信号を送信し、個人型移動体１００Ａ～１００Ｃを順次経由して、無人飛行体５００を極力先に向けて移動させるようにすれば、緊急時において救援目的地に早期に到着することができる点で好適である。

以上、本開示の一例としての上記実施形態および各実施例について詳細に説明してきたが、上述したとおり、本発明は、上記の実施の形態、及び、既に述べた変形例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。また、上記実施形態および上記各実施例は、部分的に置換してもよく、適宜組み合わせて構成することも可能であり、さらに、例えば、各実施形態および各実施例において適宜言及したような変更が可能である。すなわち、例えば、図８に示す複合システム１におけるマスタ装置３００で実現される走行制御部３０１、飛行制御部３０２、および給電制御部３０３を、情報処理装置２００または個人型移動体１００Ａ～１００Ｃのいずれかによって実現してもよい。

本開示の複合システムおよびプログラムは、災害時の救援活動や自然環境のリサーチ、また、レース競技などのエンターテイメント要素を含む車両や無人飛行体（いわゆるドローンなど）が活用されている分野における活動に、広く且つ有効に利用することができる。

１…複合システム、２…車両本体、３…ステップ部、４…操作ハンドル、５…駆動車輪、６…車輪駆動ユニット、７…姿勢センサ、８…回転センサ、９…制御装置、９ａ…ＣＰＵ、９ｂ…メモリ、９ｃ…入出力Ｉ／Ｆ、１０…バッテリ、１１…報知装置、１２…ＧＰＳセンサ、１３…給電装置、６１…モータ、６２…減速ギア、１００…小型車両、１００Ａ…小型車両，倒立型移動体，個人型移動体、１００Ｂ…小型車両，個人型移動体、１００Ｃ…小型車両，個人型移動体、１０２…車両本体、１０４…駆動車輪、１１０…通信装置、１１５…操作ユニット、１２０…ＧＰＳセンサ、１３０…制御装置、１３０ａ…ＣＰＵ、１３０ｂ…メモリ、１３０ｃ…入出力Ｉ／Ｆ、１４０…座席ユニット、１５０…車輪駆動ユニット、１６０…報知装置、１７０…撮像装置、１８０…給電装置、２００…情報処理装置、２０２…プロセッサ、２０４…メモリ、２０６…ストレージ、２０８…入出力Ｉ／Ｆ、２１０…通信Ｉ／Ｆ、３００…マスタ装置、３０１…走行制御部、３０２…飛行制御部、３０３…給電制御部、５００…無人飛行体、５２０…ＧＰＳセンサ、５３０…制御装置、５３０ａ…ＣＰＵ、５３０ｂ…メモリ、５３０ｃ…入出力Ｉ／Ｆ、５４０…翼ユニット、５５０…翼駆動ユニット、５６０…報知装置、５７０…撮像装置、５８０…受電装置、１８００…給電装置、Ｂ…バス。

Claims (6)

1. 無人飛行体と、
   無人飛行体の駆動電力を充電するための給電装置を有し、かつ、前記無人飛行体を搭載することが可能な複数の車両と、
   前記複数の車両の走行が可能な場合に、前記複数の車両の何れかに対し、前記無人飛行体を該車両に搭載した状態で走行する指令を含む走行指示信号を送信する走行制御部と、
   前記無人飛行体の飛行が可能である場合に、前記無人飛行体に対し、該無人飛行体を搭載した前記車両を離れ、かつ、目的地により近い位置にある他の複数の車両を順次経由して飛行する指令を含む飛行指示信号を送信する飛行制御部と、
   を備え、
   前記車両は、前記走行指示信号に基づいて、前記無人飛行体を搭載した状態で走行し、
   前記無人飛行体は、前記複数の車両のそれぞれを撮像装置により撮像し、該撮像結果に基づいて、他の無人飛行体が各車両に搭載されているか否かを判断し、空いている場合には、前記飛行指示信号に基づいて、前記複数の車両を順次経由して飛行する、
   複合システム。
2. 前記走行制御部および前記飛行制御部は、外部情報を取得し、該外部情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行の可否、および、前記複数の車両の走行の可否を判断する、
   請求項１記載の複合システム。
3. 前記外部情報が、災害情報および／または天気情報である、
   請求項１または２記載の複合システム。
4. 前記給電装置は、ワイヤレス電力伝送により、前記無人飛行体の駆動電力を充電する、請求項１から３のいずれか記載の複合システム。
5. 前記無人飛行体の飛行が可能であり、かつ、前記車両の走行が可能な場合には、前記走行制御部が前記車両に対して前記走行指示信号を送信するか、前記飛行制御部が前記無人飛行体に対して前記飛行指示信号を送信する、
   請求項１から４のいずれか記載の複合システム。
6. 情報処理装置に、
   複数の車両の走行が可能な場合に、前記複数の車両の何れかに対し、前記無人飛行体を該車両に搭載した状態で走行する指令を含む走行指示信号を送信し、
   前記無人飛行体の飛行が可能である場合に、前記無人飛行体に対し、該無人飛行体を搭載した前記車両を離れ、かつ、目的地により近い位置にある他の複数の車両を順次経由して飛行する指令を含む飛行指示信号を送信する、処理を実行させるプログラムであって、
   前記車両は、前記走行指示信号に基づいて、前記無人飛行体を搭載した状態で走行し、
   前記無人飛行体は、前記複数の車両のそれぞれを撮像装置により撮像し、該撮像結果に基づいて、他の無人飛行体が各車両に搭載されているか否かを判断し、空いている場合には、前記飛行指示信号に基づいて、前記複数の車両を順次経由して飛行する、
   プログラム。

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