JP7689716B2 - 飛行体運航支援システムおよび飛行体運航支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、飛行体運航支援システムおよび飛行体運航支援方法に関する。

ドローン等の無人飛行体は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の測位システムを使った自律航行や、遠隔からの操縦者による手動操縦によって飛行する。また、有人の飛行体は、自律航行や搭乗した操縦者による手動操縦により飛行が制御される。

このような無人・有人の飛行体の飛行に関し、近年、地上から複数の飛行体の運航を制御するシステムが提案されている。

例えば、特許文献１には、飛行体のルート管理制御について「ルート管理制御サーバは、複数の第１飛行体とネットワークを介して通信可能に接続されている。サーバは、地図情報、地形情報又は建造物情報の少なくともいずれかを含むロケーションデータと三次元座標に基づくルートデータとを格納する記憶手段と、前記ロケーションデータ及びルートデータを読み出す制御手段と、読み出したロケーションデータ及びルートデータを第１飛行体の夫々に送信する送信手段と、を備えている。」と記載されている。

特開２０１９－３５７７２号公報

飛行体が飛行する上空には、地上の道路や線路のような物理的に敷設された「道」が存在しない。そのため、手動操縦による飛行体の交通を統制しようとする場合、例えば地上のように飛行すべき場所や進路方向等を何らかの形で示す方法が考えられる。一方で、自動操縦による飛行体の交通を統制しようとする場合には、例えば飛行体の位置や飛行ルート等を考慮した経路情報に従って飛行するという方法が考えられる。

このように、手動操縦と自動操縦とでは、飛行体の交通を統制するための方法が異なることが想定される。そのため、手動操縦と自動操縦の飛行体が混在する飛行空間の交通を統制する場合、操縦方式によって異なる種類の情報が必要となり、運航を管理するシステムが複雑化してしまうことが懸念される。そのため、より簡素化した運航システムの提供が望まれる。

なお、特許文献１には、飛行体の表示部に飛行ルートやトラフィック情報を表示する技術が開示されているものの、システムを簡素化することについては考慮されていない。

そこで、本発明は、飛行体に関する運航管理および支援に関し、より簡素化したシステムの提供を目的とする。

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記の課題を解決する本発明の一態様に係る飛行体運航支援システムは、飛行空間を細分化することにより区画された空間ブロックごとに飛行ルートを示す案内情報を生成する案内情報生成部と、前記案内情報を送信する通信部と、を備えた飛行体運航管理装置と、前記案内情報を飛行体の所定装置に出力する案内情報出力部を備えた飛行支援装置と、を有する。

また、前記案内情報生成部は、前記飛行ルートを可視化するための画像情報を前記案内情報として生成し、前記案内情報出力部は、上空から見た風景に、前記案内情報を重ねて表示するようにしても良い。

また、前記案内情報生成部は、前記飛行ルートを示す音声情報を前記案内情報として生成し、前記案内情報出力部は、前記飛行体に搭載された出力装置に前記案内情報を出力するようにしても良い。

また、前記飛行支援装置は、前記飛行体が自動操縦により制御されている場合、前記案内情報を解析し、解析結果に応じて前記飛行体が前記案内情報により示される前記飛行ルートを飛行するよう制御に関する指示信号を出力する案内情報解析部をさらに備えるようにしても良い。

また、異なる種類の前記案内情報を比較し、前記飛行ルートの齟齬を検出する案内情報解析部をさらに備え、前記案内情報生成部は、前記飛行ルートを可視化するための画像情報および前記飛行ルートを示す音声情報を前記案内情報として生成し、前記案内情報出力部は、前記案内情報を飛行体の所定装置に出力し、前記案内情報解析部は、前記画像情報および前記音声情報が示す前記飛行ルートの齟齬を検出するようにしても良い。

また、前記案内情報生成部は、前記案内情報に、飛行速度、高度帯、広告および注意喚起事項のうち、少なくともいずれか１つの情報を加えた案内情報を生成するようにしても良い。

また、本発明の一形態に係る飛行体運航支援方法は、飛行体運航管理装置および飛行支援装置により実行される飛行体運航支援方法であって、飛行体運航管理装置は、飛行空間を細分化することにより区画された空間ブロックごとに飛行ルートを示す案内情報を生成する案内情報生成ステップと、前記案内情報を送信する通信ステップと、を行い、前記飛行支援装置は、前記案内情報を飛行体の所定装置に出力する案内情報出力ステップを行う。

本発明によれば、飛行体に関する運航管理および支援に関し、より簡素化したシステムを提供することができる。

なお、上記以外の課題、構成および効果等は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

飛行体運航支援システムの概要の一例を示した図である。 飛行体運航管理装置および飛行支援装置の機能構成の一例を示したブロック図である。 空間情報の一例を示した図である。 空間ブロックの高度帯の一例を示した図である。 空間ブロックの一例を示した概念図である。 運航管理情報の一例を示した図である。 案内情報であるＡＲ画像情報の一例を示した図である。 飛行支援処理の一例を示したフロー図である。 飛行体の表示装置に表示された画面例を示した図である。 飛行体運航管理装置のハードウェア構成の一例を示した図である。 飛行支援装置のハードウェア構成の一例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態に係る飛行体運航支援システム１０００の概要の一例を示した図である。飛行体運航支援システム１０００は、飛行体ＡＭの運航を管理および支援するシステムである。なお、飛行体ＡＭは、有人又は無人の航空機であって、例えばヘリコプターや飛行機などのエアモビリティである。

図示するように、飛行体運航支援システム１０００は、上空の飛行空間をメッシュ状の空間ブロックに細分化し、飛行体の位置する空間ブロックに応じて飛行ルートを可視化するための情報等を送信することで、かかる情報を受信した飛行体ＡＭの運航を管理および支援する。

このような飛行体運航支援システム１０００は、飛行体運航管理装置１００と、飛行支援装置２００と、を有している（図２参照）。飛行体運航管理装置１００は、飛行体ＡＭの運航を管理する装置であって、飛行体ＡＭがどの空間ブロックに位置するかを常時把握し、飛行体ＡＭの位置する空間ブロックに応じて飛行ルートを可視化等するための案内情報を生成する。

飛行支援装置２００は、飛行体ＡＭの運航を支援する装置であって、飛行体ＡＭに搭載されている。飛行支援装置２００は、飛行体運航管理装置１００から送信された案内情報を受信して、飛行ルートを可視化して表示する等の様々な処理を行う。

図２は、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００の機能構成の一例を示したブロック図である。図示するように、飛行体運航管理装置１００は、記憶部１１０と、処理部１２０と、通信部１３０と、を有している。

記憶部１１０は、飛行体運航管理装置１００の処理に用いられる様々な情報を記憶する機能部である。具体的には、記憶部１１０は、空間情報１１１と、運航管理情報１１２と、案内情報１１３と、を有している。

図３は、空間情報１１１の一例を示した図である。図示するように、空間情報１１１は、上空の飛行空間をメッシュ状に細分化することで区画された各空間ブロックに関する情報である。具体的には、空間情報１１１は、空間ブロックＩＤ１１１ａと、高度帯１１１ｂと、緯度、経度および高度を示す座標範囲１１１ｃと、が対応付けられたレコードを有している。

なお、空間ブロックＩＤ１１１ａは、各空間ブロックを識別するための情報である。高度帯１１１ｂは、図４（空間ブロックの高度帯の一例を示した図）に示すように、空間ブロックの属する高度帯を識別する情報である。高度帯１１１ｂには、例えば地上から近い順（高度が低い順）に高度Ａ帯、高度Ｂ帯および高度Ｃ帯といった複数の高度帯がある。座標範囲１１１ｃは、各空間ブロックの区画範囲を示す緯度、経度および高度の座標範囲を示す情報である。

図５は、空間ブロックの一例を示した概念図である。図示するように、空間ブロックは、空間情報１１１に登録されている空間ブロックＩＤ１１１ａと、高度帯１１１ｂと、座標範囲１１１ｃとによって定義される直方体の空間である。空間ブロックは、緯度、経度および高度の座標範囲により、一辺が所定の長さ（例えば、数十メートル～数百メートル）となるように設定されている。

飛行体運航管理装置１００は、飛行体ＡＭの運航を空間ブロック単位で管理する。すなわち、飛行体運航管理装置１００は、飛行体ＡＭが位置する空間ブロックを常時把握（管理）し、飛行体ＡＭが位置する空間ブロックに応じた案内情報１１３を生成する。

つまり、概念的には、各空間ブロックに対して空間情報１１１と、当該空間ブロックを含む飛行ルートの飛行体ＡＭを識別する情報と、当該空間ブロックから見た飛行ルートを示す進路方向や通行帯等の案内情報１１３（画像情報や音声情報）と、が紐付け付けられていると捉えることもできる。

このように、飛行空間を空間ブロック単位で管理することにより、飛行体ＡＭの現在位置や飛行ルートを概念化して管理することができるため、例えば座標位置に基づいて飛行体ＡＭの位置や飛行ルートを管理する場合に比べて、飛行体ＡＭの運航管理および支援を行うシステムをより簡素化することができる。

図６は、運航管理情報１１２の一例を示した図である。運航管理情報１１２は、飛行体ＡＭの運航を管理するための情報である。具体的には、運航管理情報１１２は、飛行体ＩＤ１１２ａと、飛行ルート１１２ｂと、座標位置および空間ブロックＩＤによって示される飛行体ＡＭの現在位置１１２ｃと、が対応付けられたレコードを有している。

なお、飛行体ＩＤ１１２ａは、飛行体ＡＭを識別するための情報である。飛行ルート１１２ｂは、飛行する空間ブロックＩＤの遷移によって飛行ルートを示した情報である。現在位置１１２ｃは、座標位置と、空間ブロックＩＤとによって飛行体ＡＭの現在位置を示す情報である。なお、座標位置は、緯度、経度および高度により示される座標位置であって、飛行支援装置２００から定期的（例えば、１秒ごと）に取得する位置情報が登録される。また、空間ブロックＩＤは、飛行体ＡＭの位置する空間ブロックＩＤであって、座標位置に基づいて特定された空間ブロックＩＤが登録される。

このような運航管理情報１１２は、飛行支援装置２００から飛行体ＡＭの位置情報を取得する度に飛行位置管理部により更新される。

案内情報１１３は、飛行を支援するための案内を示す情報であって、飛行ルートの進路方向および通行帯を示すＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）画像情報である。具体的には、案内情報１１３は、或る空間ブロックを飛行する飛行体ＡＭから見た場合の飛行ルートの進路方向および通行帯を可視化するためのＡＲ画像情報であって、飛行支援装置２００により飛行体ＡＭのカメラで撮像した映像に重ねて表示される。なお、案内情報１１３は、案内情報生成部１２４により生成される。

図７は、案内情報１１３であるＡＲ画像情報の一例を示した図である。図示するように、ＡＲ画像情報は、飛行ルートに含まれる空間ブロックごとの進路方向３００および通行帯３１０を示す画像情報である。また、出発地点および目的地点となる空間ブロックに対応するＡＲ画像情報には、それらの空間ブロックが出発地点または目的地点であることを示す画像情報あるいは文字情報が含まれる（図示せず）。なお、図示するように、ＡＲ画像情報には、手動操縦を補助するために、飛行体ＡＭが位置する空間ブロックと、他の空間ブロックとの境界線３２０が含まれていても良い。

処理部１２０は、飛行体運航管理装置１００で実行される様々な演算処理を行う機能部である。具体的には、処理部１２０は、情報取得部１２１と、飛行位置管理部１２２と、飛行ルート算出部１２３と、案内情報生成部１２４と、を有している。

情報取得部１２１は、外部の所定装置から情報を取得する機能部である。具体的には、情報取得部１２１は、通信部１３０を介して、飛行体ＡＭの位置情報や所定処理（例えば、後述する飛行支援処理）の実行指示を飛行支援装置２００から取得する。

飛行位置管理部１２２は、飛行体ＡＭの飛行位置を管理する機能部である。具体的には、飛行位置管理部１２２は、飛行支援装置２００から取得した位置情報を用いて定期的（例えば、１秒ごと）に飛行体ＡＭの現在位置を特定する。また、飛行位置管理部１２２は、特定した現在位置に関する情報を運航管理情報１１２に登録する。

より具体的には、飛行位置管理部１２２は、飛行支援装置２００から取得した位置情報に含まれる緯度、経度および高度を示す座標位置に基づき、飛行体の現在位置に対応する空間ブロックＩＤを特定する。また、飛行位置管理部は、位置情報に含まれる座標位置と、特定した空間ブロックＩＤとを位置情報を取得した飛行体ＡＭの識別情報（飛行体ＩＤ）に対応付けて運航管理情報１１２に登録することにより、運航管理情報１１２を更新する。

飛行ルート算出部１２３は、飛行体ＡＭの飛行ルートを算出する機能部である。具体的には、飛行ルート算出部１２３は、飛行体ＡＭの出発地点および目的地点に関する情報（例えば、出発地点および目的地点を示す緯度、経度の座標情報あるいは離陸および着陸可能なスポット情報）を取得すると、出発地点および目的地点を結ぶ飛行ルートを算出する。なお、飛行ルート算出部１２３は、例えば通過する空間ブロック数および右左折回数が最小となる飛行ルートなど、公知のルート算出方法を用いて飛行ルートを算出する。また、飛行ルート算出部１２３は、他の飛行体ＡＭの飛行ルートや飛行する高度帯を考慮して、対象となる飛行体ＡＭの飛行ルートを算出すれば良い。

案内情報生成部１２４は、飛行体ＡＭの飛行を支援するための案内情報１１３を生成する機能部である。具体的には、案内情報生成部は、図７に示すように、飛行ルートに含まれる空間ブロックごとの進路方向および通行帯を可視化するためのＡＲ画像情報であって、飛行支援装置２００が飛行体ＡＭのカメラで撮像した映像情報に重ねて表示可能な案内情報１１３を生成する。

また、案内情報生成部１２４は、出発地点および目的地点となる空間ブロックに対応する案内情報１１３を生成する場合、それらの空間ブロックが出発地点または目的地点であることを示す画像情報あるいは文字情報が含まれたＡＲ画像情報を生成する。

なお、案内情報生成部１２４は、飛行体ＡＭが位置する空間ブロックと、他の空間ブロックとの境界線３２０を含むＡＲ画像情報を生成しても良い。

また、案内情報生成部１２４は、通信部１３０を介して、飛行体ＡＭが現在位置する空間ブロックを起点とし、前後左右の各々について所定数先（例えば、３つ～１０つ先）の空間ブロックまでのＡＲ画像情報を１つのセットとし、これに送信先の飛行体ＡＭの飛行体ＩＤを対応付けた案内情報１１３を飛行支援装置２００に送信する。

通信部１３０は、外部装置との間で情報通信を行う機能部である。具体的には、通信部１３０は、飛行体ＡＭの現在位置を示す位置情報を飛行支援装置２００から取得する。また、通信部１３０は、飛行支援処理の実行指示を飛行支援装置２００から取得する。また、通信部１３０は、案内情報１１３を飛行支援装置２００に送信する。

なお、通信部１３０は、飛行支援装置２００の通信部１３０との間で直接的に無線通信を行っても良く、あるいはインターネットなど所定のネットワークＮを介して接続された地上の中継基地局（電波塔）を介して飛行支援装置２００と無線通信を行っても良い。

次に、飛行支援装置２００の機能構成の一例について説明する。図２に示すように、飛行支援装置２００は、記憶部２１０と、処理部２２０と、通信部２３０と、を有している。

記憶部２１０は、飛行支援装置２００の処理に用いられる様々な情報を記憶する機能部である。具体的には、記憶部２１０は、通信部２３０を介して飛行体運航管理装置１００から取得した案内情報１１３を記憶する。

処理部２２０は、飛行体ＡＭで実行される様々な処理を行う機能部である。具体的には、処理部２２０は、入力受付部２２１と、位置特定部２２２と、案内情報出力部２２３と、案内情報解析部２２４と、を有している。

入力受付部２２１は、飛行体ＡＭが有する入力装置を介して、飛行体の乗員であるユーザからの指示あるいは情報の入力を受け付ける機能部である。具体的には、入力受付部２２１は、入力装置を介して、出発地点および目的地点を示す情報の入力を受け付ける。なお、出発地点は飛行体の現在位置を示す座標情報でも良く、離陸可能な最寄りのスポット地点の名称などであっても良い。同様に、目的地点は座標情報あるいは目的地付近の着陸可能な最寄りのスポット地点の名称であっても良い。

また、入力受付部２２１は、入力装置を介して、飛行支援処理の実行指示をユーザから受け付ける。また、入力受付部２２１は、入力を受け付けた出発地点および目的地点の情報を含む飛行支援処理の実行指示に自身の飛行体ＩＤを対応付け、通信部２３０を介して飛行体運航管理装置１００に送信する。

位置特定部２２２は、飛行体ＡＭの現在位置を特定する機能部である。具体的には、位置特定部２２２は、飛行体ＡＭに搭載されているＧＰＳ受信装置および高度計からの出力情報を用いて、飛行体ＡＭの現在位置を示す緯度、経度および高度の座標位置を定期的（例えば、１秒ごと）に特定する。また、位置特定部２２２は、通信部２３０を介して、自身の飛行体ＡＭの飛行体ＩＤと、特定した座標位置と、を含む位置情報を飛行体運航管理装置１００に送信する。

案内情報出力部２２３は、案内情報１１３を出力する機能部である。具体的には、案内情報出力部２２３は、通信部２３０を介して案内情報１１３を取得すると、案内情報１１３に含まれる飛行体ＩＤに基づき自身の飛行体に対する案内情報１１３であるか否かを判定する。また、案内情報出力部２２３は、案内情報１１３が自身の飛行体に対するものであると判定した場合、飛行体ＡＭに搭載されているカメラで撮像された映像に、案内情報１１３（ＡＲ画像情報）を重ねて飛行体ＡＭの表示装置に表示する。

また、案内情報出力部２２３は、案内情報１１３を表示した後に、通信部２３０を介して、飛行ルート上における次の空間ブロックに移動した際に表示する案内情報１１３の取得要求を自身の飛行体ＩＤに対応付けて飛行体運航管理装置１００に送信する。

案内情報解析部２２４は、案内情報１１３の内容を解析し、解析結果に応じた処理を行う機能部である。具体的には、案内情報解析部２２４は、案内情報１１３であるＡＲ画像情報を画像解析し、目的地点を示す画像情報または文字情報が含まれているか否かを判定する。

また、案内情報解析部２２４は、飛行体ＡＭが自動操縦により飛行している場合（例えば、飛行体ＡＭにおいて自動操縦モードが設定されている場合）、ＡＲ画像情報の画像解析結果に基づき、飛行体ＡＭが通行帯の内側を飛行し、進路方向に従った自動操縦が行われるように、飛行を制御する制御装置（図示せず）に対して指示信号を出力する。

通信部２３０は、外部装置と情報通信を行う機能部である。具体的には、通信部２３０は、飛行支援処理の実行指示、飛行体ＡＭの位置情報および案内情報１１３の取得要求を飛行体運航管理装置１００に送信する。また、通信部２３０は、案内情報１１３を飛行体運航管理装置１００から取得する。

なお、通信部２３０は、飛行体運航管理装置１００の通信部１３０との間で直接的に無線通信を行っても良く、あるいはインターネットなど所定のネットワークＮを介して接続された地上の中継基地局（電波塔）を介して飛行体運航管理装置１００と無線通信を行っても良い。

以上、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００の機能構成の一例について説明した。

［動作の説明］
図８は、飛行支援処理の一例を示したフロー図である。かかる処理は、飛行体運航管理装置１００が飛行支援処理の実行指示を飛行支援装置２００から取得すると開始される。

処理が開始されると、飛行ルート算出部１２３は、飛行ルートを算出する（ステップＳ００１）。具体的には、飛行ルート算出部１２３は、飛行支援処理の実行指示に含まれる出発地点と目的地点とを結ぶ飛行ルートを算出する。また、飛行ルート算出部１２３は、取得した実行指示に含まれる飛行体ＩＤが対応付けられている運航管理情報１１２のレコードを特定し、算出した飛行ルートを示す空間ブロックＩＤを運航管理情報１１２に登録する。

次に、案内情報生成部１２４は、飛行体ＡＭが飛行開始地点に到達しているか否かを判定する（ステップＳ００２）。具体的には、案内情報生成部１２４は、運航管理情報１１２を参照し、飛行体ＡＭの現在位置に該当する空間ブロックＩＤを特定する。また、案内情報生成部１２４は、特定した空間ブロックＩＤと飛行ルートに登録されている最初の空間ブロックＩＤとが一致するか否かを判定する。そして、一致しないと判定した場合（ステップＳ００２でＮｏ）、案内情報生成部１２４は、再度ステップＳ００２の処理を実行する。一方で、一致すると判定した場合（ステップＳ００２でＹｅｓ）、案内情報生成部１２４は、処理をステップＳ００３に移行する。

ステップＳ００３では、案内情報生成部１２４は、案内情報１１３を生成する。具体的には、案内情報生成部１２４は、飛行ルートに含まれる空間ブロックごとの進路方向および通行帯を可視化するためのＡＲ画像情報を生成する。

次に、案内情報生成部１２４は、案内情報１１３を送信する（ステップＳ００４）。具体的には、案内情報生成部１２４は、飛行ルート上の飛行体ＡＭが現在位置する空間ブロックを起点とし、所定数先の空間ブロックまでの進路方向および通行帯を可視化するためのＡＲ画像情報を案内情報１１３として生成し、これに送信先の飛行体ＩＤを対応付けて送信する。

次に、飛行支援装置２００の通信部２３０は、飛行体運航管理装置１００から送信された案内情報１１３を取得する（ステップＳ００５）。また、案内情報出力部２２３は、案内情報１１３を出力する（ステップＳ００６）。具体的には、飛行支援装置２００の案内情報出力部２２３は、案内情報１１３に含まれる飛行体ＩＤに基づき自身の飛行体に対する案内情報１１３であるか否かを判定する。また、案内情報出力部２２３は、案内情報１１３が自身の飛行体に対するものであると判定した場合、飛行体に搭載されているカメラで撮像された映像を取得し、この映像に飛行ルートを示す進路方向および通行帯を示すＡＲ画像情報を重ねて飛行体ＡＭの表示装置に表示する。

図９は、飛行体ＡＭの表示装置に表示された画面例を示した図である。図示するように、表示装置には、カメラで撮像された建物３３０など上空から見た風景の映像に、飛行ルートを示す進路方向３００および通行帯３１０が可視化されたＡＲ画像情報が重ねられて表示される。

このように、飛行支援装置２００は、飛行ルートを示す進路方向および通行帯を可視化し、上空から見た風景を映した映像に重ねて表示する。これにより、手動操縦を行う乗員（ユーザ）は、表示された案内情報１１３を含む映像を参考に飛行体ＡＭを操縦することができる。

次に、案内情報解析部２２４は、手動操縦による飛行か否かを判定する（ステップＳ００７）。例えば、案内情報解析部２２４は、手動操縦または自動操縦のモード設定に応じて手動操縦による飛行か否かを判定する。そして、手動操縦による飛行と判定した場合（ステップＳ００７でＹｅｓ）、案内情報解析部２２４は、処理をステップＳ００８に移行する。一方で、手動操縦による飛行ではないと判定した場合（ステップＳ００７でＮｏ）、案内情報解析部２２４は、処理をステップＳ０１１に移行する。

手動操縦による飛行と判定した場合（ステップＳ００７でＹｅｓ）に移行するステップＳ００８では、案内情報解析部２２４は、飛行体ＡＭが目的地点に到達したか否かを判定する。具体的には、案内情報解析部２２４は、出力された案内情報１１３を画像解析し、飛行体ＡＭが現在位置する空間ブロックに目的地点を示す画像情報または文字情報が含まれている場合に目的地点に到達したと判定する。

そして、飛行体ＡＭが目的地点に到達したと判定した場合（ステップＳ００８でＹｅｓ）、案内情報解析部２２４は、本フローの処理を終了する。一方で、目的地点に到達していないと判定した場合（ステップＳ００８でＮｏ）、案内情報解析部２２４は、処理をステップＳ００９に移行する。

ステップＳ００９では、案内情報出力部２２３は、案内情報１１３の取得要求を送信する。具体的には、案内情報出力部２２３は、通信部２３０を介して、飛行ルート上における次の空間ブロックに移動した際に表示する案内情報１１３の取得要求を飛行体運航管理装置１００に送信する。

飛行体運航管理装置１００の案内情報生成部１２４は、通信部１３０を介して案内情報１１３の取得要求を取得すると、飛行体ＡＭが次の空間ブロック付近か否かを判定する（ステップＳ０１０）。具体的には、案内情報生成部１２４は、運航管理情報１１２に登録されている現在位置を示す座標位置に基づいて、飛行体ＡＭが飛行ルート上の次の空間ブロックまでの距離を算出し、かかる距離が所定距離以内（例えば、数十メートル以内）であるか否かを判定する。

そして、所定距離以内ではないと判定した場合（ステップＳ０１０でＮｏ）、案内情報生成部１２４は、再度ステップＳ０１０の処理を実行する。一方で、所定距離以内であると判定した場合（ステップＳ０１０でＹｅｓ）、案内情報生成部１２４は、処理をステップＳ００３に移行し、飛行体ＡＭが次の空間ブロックに移動した際に出力される案内情報１１３を生成する。

なお、前述の手動操縦による飛行ではないと判定した場合（ステップＳ００７でＮｏ）に移行するステップＳ０１１の処理では、案内情報解析部２２４は、出力された案内情報１１３を画像解析し、飛行体ＡＭが位置する空間ブロックにおける進路方向および通行帯の位置を特定する。また、案内情報解析部２２４は、案内情報１１３の解析結果に基づき、飛行を制御するための指示信号を出力する（ステップＳ０１２）。具体的には、案内情報解析部２２４は、飛行体ＡＭが通行帯の内側を飛行し、進路方向に従った自動操縦が行われるように、飛行を制御する制御装置（図示せず）に対して解析結果に基づく指示信号を出力する。また、自動操縦のための指示信号を出力すると、案内情報解析部２２４は、処理をステップＳ００８に移行する。

以上、飛行体運航支援システムによる飛行支援処理について説明した。このような飛行体運航管理装置および飛行支援装置によれば、飛行体ＡＭに関する運航管理および支援に関し、より簡素化したシステムを提供することができる。特に、飛行空間を空間ブロック単位で管理し、かつ、手動操縦か自動操縦かに関わらず飛行支援のための情報を共通化することができるため、より簡素化した飛行体運航支援システムを提供することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、案内情報１１３として飛行ルートの進路方向および通行帯を示すＡＲ画像情報を生成し、かかる案内情報１１３を用いて飛行を支援したが、本発明はこれに限られるものではない。第二実施形態の飛行体運航支援システム１０００は、案内情報１１３として飛行ルートの進路方向および通行帯を示す音声情報を生成する。また、飛行支援装置２００は、取得した音声情報を案内情報１１３として出力する。

本実施形態に係る各機能部の特徴的な処理について図８を用いて詳細に説明する。なお、第一実施形態と同様の処理については説明を省略する。

ステップＳ００３では、案内情報生成部１２４は、飛行ルート上の飛行体ＡＭが現在位置する空間ブロックにおける進路方向および通行帯を示す音声情報を案内情報１１３として生成する。具体的には、案内情報生成部１２４は、例えば「直進してください」あるいは「右折（左折）してください」といった進路方向を示す音声情報を生成する。また、案内情報生成部１２４は、例えば「もう少し右側（左側）を飛行してください」といった通行帯を示す音声情報を生成する。

なお、案内情報生成部１２４は、出発地点および目的地点となる空間ブロックに飛行体が到達した場合、それらの空間ブロックが各々、出発地点または目的地点であることを示す音声情報（例えば、「出発地点（目的地点）に到達しました」など）を含む案内情報１１３を生成する。

また、ステップＳ００６では、案内情報出力部２２３は、飛行体運航管理装置１００から取得した案内情報１１３である音声情報を飛行体ＡＭが有するスピーカなどの出力装置に出力する。このような音声情報に基づいて飛行ルートを示す進路方向および通行帯を認識できるため、手動操縦を行う乗員（ユーザ）は、出力された案内情報１１３を参考に飛行体ＡＭを操縦することができる。

また、ステップＳ０１１では、案内情報解析部２２４は、出力された音声情報を音声認識により解析する。また、ステップＳ０１２では、案内情報解析部２２４は、案内情報１１３の解析結果すなわち音声認識の結果に応じて飛行体ＡＭの自動操縦を制御するための指示信号を出力する。

また、ステップＳ００８では、案内情報解析部２２４は、出力された案内情報１１３を用いて音声認識を行い、飛行体ＡＭが現在位置する空間ブロックが目的地点であることを示す音声情報が含まれている場合に目的地点に到達したと判定する。

また、ステップＳ０１０を経由して移行するステップＳ００３では、案内情報生成部１２４は、飛行体ＡＭが次の空間ブロックに移動した際に出力される音声情報を案内情報１１３として生成する。

このように、本実施形態に係る飛行体運航支援システムによっても、飛行空間を空間ブロック単位で管理し、かつ、手動操縦か自動操縦かに関わらず飛行支援のための情報を共通化することができるため、飛行体に関する運航管理および支援に関してより簡素化したシステムを提供することができる。

なお、飛行体運航支援システム１０００は、案内情報１１３としてＡＲ画像情報と、音声情報の両方を含む案内情報１１３を生成し、飛行支援装置２００は、ＡＲ画像情報および音声情報の両方を出力しても良い。

また、案内情報１１３としてＡＲ画像情報および音声情報の両方が出力される形態では、案内情報解析部２２４は、ＡＲ画像情報の画像解析結果と、音声情報の音声認識結果とが示す進路方向が一致するか否かのエラーチェックを行っても良い。このようなエラーチェックによれば、ＡＲ画像情報が示す進路方向と、音声情報が示す進路方向とが一致しないエラーの検出が可能となるため、エラー検出時に飛行体ＡＭを静止させるなどの制御を行うことが可能となり、より安全に飛行体ＡＭの運航を図ることができる。

また、ＡＲ画像情報および音声情報の両方が案内情報１１３として出力される形態では、音声情報は、所定の意味が定義付けられたビープ音であっても良い。案内情報解析部２２４は、ビープ音の種類ごとの定義内容に基づき、飛行体ＡＭを制御するための指示信号を出力する。

また、前述の実施形態では、飛行ルートの進路方向および通行帯を示すＡＲ画像情報を生成したが、これら以外にも、例えば飛行速度、高度帯、広告あるいは注意喚起事項（例えば、制限速度など）のうち、少なくともいずれか１つを含むＡＲ画像情報が生成されても良い。

また、前述の第一実施形態では、飛行体ＡＭが有する表示装置に案内情報１１３であるＡＲ画像情報を表示する例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、案内情報１１３を飛行体ＡＭの乗員（ユーザ）が被るゴーグルに表示したり、フロントガラスに投影して表示したりしても良い。いずれの場合も、ゴーグルやフロントガラスを透過して見える風景に重ねて案内情報１１３が表示される。

具体的には、飛行支援装置２００とゴーグルとを通信可能に接続し、案内情報出力部２２３は、ゴーグルに対して案内情報１１３であるＡＲ画像情報を出力する。また、フロントガラスに案内情報１１３を投影表示する場合、案内情報出力部２２３は、例えばヘッドアップディスプレイを実現するための所定装置に案内情報１１３を出力する。

また、案内情報１１３は、飛行体ＡＭのカメラで撮像された建物など上空から見た風景を飛行支援装置２００の図示しない機能部が拡張現実のＡＲ画像に加工した画像（映像）情報に重ねられて飛行体ＡＭの表示装置に表示されても良い。

また、本発明は、ドローンのような小型の無人飛行体の飛行支援にも適用することができる。例えば、スマートフォンやタブレット端末あるいは専用コントローラーといった操縦端末を用いてドローンを操作する場合、これらの端末の表示部にＡＲ画像情報を出力したり、端末が備えるスピーカに音声情報を出力したりすることで、前述の飛行体運航支援システム１０００と同様の効果を実現することができる。なお、操縦端末では、予めインストールされている専用アプリケーションソフトウェアにより飛行支援装置２００の各機能部と同様の処理が実現されれば良い。

次に、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００のハードウェア構成について説明する。

図１０は、飛行体運航管理装置１００のハードウェア構成の一例を示した図である。飛行体運航管理装置１００は、高性能な情報処理装置により実現される。

図示するように、飛行体運航管理装置１００は、処理装置４１０と、主記憶装置４２０と、補助記憶装置４３０と、通信装置４４０と、これらの各装置を電気的に相互接続するバス４５０と、を有している。

処理装置４１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。主記憶装置４２０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置である。

補助記憶装置４３０は、デジタル情報を記憶可能ないわゆるハードディスク（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。

通信装置４４０は、外部装置との間で無線通信を行う通信ユニットである。

図１１は、飛行支援装置２００のハードウェア構成の一例を示した図である。飛行支援装置２００は、高性能な情報処理装置により実現される。なお、飛行支援装置２００は、飛行体ＡＭの飛行を制御する制御装置（図示せず）に組み込まれていても良く、制御装置とは異なる単独の装置として飛行体ＡＭに搭載されていても良い。

図示するように、飛行支援装置２００は、入力装置５１０と、出力装置５２０と、処理装置５３０と、主記憶装置５４０と、補助記憶装置５５０と、通信装置５６０と、これらの各装置を電気的に相互接続するバス５７０と、を有している。

入力装置５１０は、タッチパネルやハードスイッチキーなどの入力デバイスである。出力装置５２０は、ディスプレイなどの表示装置やスピーカなどの音声出力装置である。

処理装置５３０は、例えばＣＰＵである。主記憶装置５４０は、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ装置である。補助記憶装置５５０は、デジタル情報を記憶可能ないわゆるハードディスクやＳＳＤあるいはフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。

通信装置５６０は、外部装置との間で無線通信を行う通信ユニットである。

以上、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００のハードウェア構成について説明した。

このような飛行体運航管理装置１００の処理部１２０は、処理装置４１０に処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、主記憶装置４２０あるいは補助記憶装置４３０に記憶され、プログラムの実行にあたって主記憶装置４２０上にロードされ、処理装置４１０により実行される。なお、記憶部１１０は、主記憶装置４２０または補助記憶装置４３０あるいはこれらの組合せにより実現される。また、通信部１３０は、通信装置４４０により実現される。

同様に、飛行支援装置２００の処理部２２０は、処理装置５３０に処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、主記憶装置５４０あるいは補助記憶装置５５０に記憶され、プログラムの実行にあたって主記憶装置５４０上にロードされ、処理装置５３０により実行される。なお、記憶部２１０は、主記憶装置５４０または補助記憶装置５５０あるいはこれらの組合せにより実現される。また、通信部２３０は、通信装置５６０により実現される。

また、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００の上記の各構成、機能、処理部および処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記構成、機能は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ等の記憶装置またはＩＣカード、ＳＤカードおよびＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００の各機能ブロックは、本実施形態において実現される各機能を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。したがって、各機能の分類の仕方やその名称によって、本発明が制限されることはない。また、飛行体運航管理装置１００および飛行支援装置２００の各構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

また、各機能部の全部または一部は、コンピュータに実装されるハードウェア（ＡＳＩＣといった集積回路など）により構築されてもよい。また、各機能部の処理が１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。

また、本発明は、上記の実施形態や変形例などに限られるものではなく、これら以外にも様々な実施形態および変形例が含まれる。例えば、上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態や変形例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０００・・・飛行体運航支援システム、１００・・・飛行体運航管理装置、１１０・・・記憶部、１１１・・・空間情報、１１２・・・運航管理情報、１１３・・・案内情報、１２０・・・処理部、１２１・・・情報取得部、１２２・・・飛行位置管理部、１２３・・・飛行ルート算出部、１２４・・・案内情報生成部、１３０・・・通信部、２００・・・飛行支援装置、２１０・・・記憶部、２２０・・・処理部、２２１・・・入力受付部、２２２・・・位置特定部、２２３・・・案内情報出力部、２２４・・・案内情報解析部、２３０・・・通信部、４１０・・・処理装置、４２０・・・主記憶装置、４３０・・・補助記憶装置、４４０・・・通信装置、４５０・・・バス、５１０・・・入力装置、５２０・・・出力装置、５３０・・・処理装置、５４０・・・主記憶装置、５５０・・・補助記憶装置、５６０・・・通信装置、５７０・・・バス、ＡＭ・・・飛行体、Ｎ・・・ネットワーク

Claims (7)

1. 飛行空間を細分化することにより区画された空間ブロックごとに飛行体の飛行ルートを示す案内情報を生成する案内情報生成部と、
   前記案内情報を送信する通信部と、を備えた飛行体運航管理装置と、
   前記飛行体に搭載されている飛行支援装置であって、
   前記案内情報を、前記飛行体の操縦者が視聴可能な情報として出力するための所定の装置に出力する案内情報出力部と、
   前記飛行体が自動操縦により制御されている場合、前記所定の装置に出力された前記案内情報を解析し、解析結果に応じて前記飛行体が前記案内情報により示される前記飛行ルートを飛行するよう制御に関する指示信号を出力する案内情報解析部と、を備えた飛行支援装置と、を有する
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
2. 請求項１に記載の飛行体運航支援システムであって、
   前記案内情報生成部は、
   前記飛行ルートを可視化するための画像情報を前記案内情報として生成し、
   前記案内情報出力部は、
   上空から見た風景に、前記画像情報を重ねて表示する
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
3. 請求項２に記載の飛行体運航支援システムであって、
   前記飛行体の前記所定の装置に出力される前記画像情報は、
   前記飛行ルートに含まれる前記空間ブロックごとの進路方向および通行帯を前記操縦者の一人称視点で示した画像情報である
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
4. 請求項１に記載の飛行体運航支援システムであって、
   前記案内情報生成部は、
   前記飛行ルートを示す音声情報を前記案内情報として生成し、
   前記案内情報出力部は、
   前記飛行体の前記所定の装置に前記音声情報を出力する
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
5. 請求項１に記載の飛行体運航支援システムであって、
   前記案内情報解析部は、
   異なる種類の前記案内情報を比較し、前記飛行ルートの齟齬を検出するための解析を行い、
   前記案内情報生成部は、前記飛行ルートを可視化するための画像情報および前記飛行ルートを示す音声情報を前記案内情報として生成し、
   前記案内情報出力部は、前記案内情報を前記飛行体の前記所定の装置に出力し、
   前記案内情報解析部は、
   前記画像情報および前記音声情報が示す前記飛行ルートの齟齬を検出する
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
6. 請求項１に記載の飛行体運航支援システムであって、
   前記案内情報生成部は、
   前記案内情報に、飛行速度、高度帯、広告および注意喚起事項のうち、少なくともいずれか１つの情報を加えた案内情報を生成する
   ことを特徴とする飛行体運航支援システム。
7. 飛行体運航管理装置および飛行支援装置を有する飛行体運航支援システムで実行される飛行体運航支援方法であって、
   前記飛行体運航管理装置は、
   飛行空間を細分化することにより区画された空間ブロックごとに飛行体の飛行ルートを示す案内情報を生成する案内情報生成ステップと、
   前記案内情報を送信する通信ステップと、を行い、
   前記飛行体に搭載されている前記飛行支援装置は、
   前記案内情報を、前記飛行体の操縦者が視聴可能な情報として出力するための所定の装置に出力する案内情報出力ステップと、
   前記飛行体が自動操縦により制御されている場合、前記所定の装置に出力された前記案内情報を解析し、解析結果に応じて前記飛行体が前記案内情報により示される前記飛行ルートを飛行するよう制御に関する指示信号を出力する案内情報解析ステップと、を行う
   ことを特徴とする飛行体運航支援方法。

Images