特許ウォッチ

公開番号2025104921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223105
出願日2023-12-28
発明の名称飛行制御装置、飛行制御方法、及び無人航空機
出願人楽天グループ株式会社
代理人弁理士法人インテクト国際特許事務所,個人,個人
主分類G01C 21/26 20060101AFI20250703BHJP(測定;試験)
要約【課題】遮蔽物の多い場所であっても安全に無人航空機の飛行制御を行うことが可能な飛行制御装置、飛行制御方法、及び無人航空機を提供する。
【解決手段】UAV1は、飛行中に捕捉した測位衛星からの電波の情報に基づいて、当該測位衛星に関する情報として測位精度の指標となるパラメータ値を連続的に取得し、取得されたパラメータ値が測位精度の低下を示す状況に該当する場合に、当該UAV1の周辺において電波の受信を妨げる遮蔽物を特定し、当該特定された遮蔽物から離れるように飛行制御する。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
飛行中の無人航空機により捕捉された測位衛星からの電波の情報に基づいて、前記測位衛星に関する情報として測位精度の指標となるパラメータ値を連続的に取得する取得部と、
前記パラメータ値が前記測位精度の低下を示す状況に該当する場合に、前記飛行中の無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定する特定部と、
前記特定された遮蔽物から離れるように当該無人航空機の飛行制御を行う飛行制御部と、
を備えることを特徴とする飛行制御装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記特定部は、前記飛行中の無人航空機の周辺に存在する地物の高さに基づいて前記遮蔽物を特定することを特徴とする請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項３】
前記特定部は、前記飛行中の無人航空機の周辺の地図データから前記地物の高さを特定し、当該特定した地物の高さに基づいて前記遮蔽物を特定することを特徴とする請求項２に記載の飛行制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記パラメータ値として、前記測位衛星の捕捉数を連続的に取得し、
前記特定部は、前記連続的に取得される前記捕捉数と第１閾値とを連続的に比較し、当該捕捉数が当該第１閾値未満になった場合に、前記測位精度の低下を示す状況に該当するとして、前記無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定することを特徴とする請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記パラメータ値として、前記測位精度の低下率を連続的に取得し、
前記特定部は、前記連続的に取得される前記低下率と第２閾値とを連続的に比較し、当該低下率が当該第２閾値より大きくなった場合に、前記測位精度の低下を示す状況に該当するとして、前記無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定することを特徴とする請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項６】
前記飛行制御部は、前記遮蔽物の高さから前記無人航空機の高度を引いた値が０以上且つ第３閾値以下である場合に、前記無人航空機が垂直方向に上昇するように当該無人航空機の飛行制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の飛行制御装置。
【請求項７】
前記飛行制御部は、前記遮蔽物の高さから前記無人航空機の高度を引いた値が０以上且つ第３閾値より大きい場合に、前記無人航空機が上昇しながら前記遮蔽物から水平方向に離れるように当該無人航空機の飛行制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項８】
前記飛行制御部は、前記遮蔽物の高さが第３閾値以下である場合に、前記無人航空機が垂直方向に上昇するように当該無人航空機の飛行制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の飛行制御装置。
【請求項９】
前記飛行制御部は、前記遮蔽物の高さが第３閾値より大きい場合に、前記無人航空機が上昇しながら前記遮蔽物から水平方向に離れるように当該無人航空機の飛行制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の飛行制御装置。
【請求項１０】
前記飛行制御部は、前記遮蔽物から離れる方向に別の遮蔽物が存在すると判定した場合に、前記無人航空機が前記別の遮蔽物に衝突しない上昇角度を算出し、当該算出された上昇角度で上昇するように当該無人航空機の飛行制御を行うことを特徴とする請求項７または９に記載の飛行制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位衛星からの電波を受信して自律飛行する無人航空機の技術分野に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、ドローンなどの無人航空機においては、衛星測位システムを活用した自律飛行が主流となっており、測位衛星を捕捉できない環境でどのように自律飛行が課題となっている。例えば特許文献１には、予定航路を飛行すると測位精度が低下してしまう場合でも、予定航路とは異なる航路で無人航空機を飛行させることにより、測位精度の低下を回避し、位置を測位しながら無人航空機の飛行を継続することが可能な技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2018-147467号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、測位衛星からの電波の受信を妨げる遮蔽物が多い場所、特に、将来、ドローン配送の活用が期待される都市部では、建物（例えば、高層ビル）が乱立していることが予想されるため、測位衛星の捕捉数が低下することによって測位精度が低下し、機体の安全性の低下や配送などへの影響が懸念される。また、地球の周りを移動する測位衛星の配置状態が変わることによっても測位精度が低下し、機体の安全性や配送などへの影響が懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、遮蔽物の多い場所であっても安全に無人航空機の飛行制御を行うことが可能な飛行制御装置、飛行制御方法、及び無人航空機を提供することを課題の一例とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（適用例１）上記課題を解決するために、本適用例に係る飛行制御装置は、飛行中の無人航空機により捕捉された測位衛星からの電波の情報に基づいて、前記測位衛星に関する情報として測位精度の指標となるパラメータ値を連続的に取得する取得部と、前記パラメータ値が前記測位精度の低下を示す状況に該当する場合に、前記飛行中の無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定する特定部と、前記特定された遮蔽物から離れるように当該無人航空機の飛行制御を行う飛行制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
（適用例２）本適用例に係る飛行制御方法は、コンピュータにより実行される飛行制御方法であって、飛行中の無人航空機により捕捉された測位衛星からの電波の情報に基づいて、前記測位衛星に関する情報として測位精度の指標となるパラメータ値を連続的に取得するステップと、前記パラメータ値が前記測位精度の低下を示す状況に該当する場合に、前記飛行中の無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定するステップと、前記特定された遮蔽物から離れるように当該無人航空機の飛行制御を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
（適用例３）本適用例に係る無人航空機は、自律飛行可能な無人航空機であって、飛行中に捕捉した測位衛星からの電波の情報に基づいて、前記測位衛星に関する情報として測位精度の指標となるパラメータ値を連続的に取得する取得部と、前記パラメータ値が前記測位精度の低下を示す状況に該当する場合に、前記飛行中の無人航空機の周辺において前記電波の受信を妨げる遮蔽物を特定する特定部と、前記特定された遮蔽物から前記無人航空機が離れるように飛行制御を行う飛行制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、遮蔽物の多い場所であっても安全に無人航空機の飛行制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
飛行制御システムＳの概要構成例を示す図である。
ＵＡＶ１の概要構成例を示す図である。
制御部１６における機能ブロック例を示す図である。
ＵＡＶ１が垂直方向（θ＝90度）に上昇する様子を示す概念図である。
ＵＡＶ１が斜め上方向（0度＜θ＜90度）に上昇する様子を示す概念図である。
遮蔽物OB1の反対側にある別の遮蔽物OB2に衝突しない上昇角度でＵＡＶ１が上昇する様子を示す概念図である。
遮蔽物OB2と遮蔽物OB3との間の中央部分の一例を示す概念図である。
測位精度の低下が回復した後にＵＡＶ１がウェイポイントWP3まで徐々に下降する様子を示す概念図である。
ＵＡＶ１が測位精度の低下が回復することが予想されるウェイポイントWP3に向けて飛行する様子を示す概念図である。
飛行管理サーバ２の概要構成例を示す図である。
実施例１において飛行管理サーバ２の制御部２３により実行される飛行制御処理の一例を示すフローチャートである。
実施例２において飛行管理サーバ２の制御部２３により実行される飛行制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許