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公開番号2025177276
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024083946
出願日2024-05-23
発明の名称管制マップ作成装置、管制装置、管制システム、および管制方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人開知
主分類G08G 5/00 20250101AFI20251128BHJP(信号)
要約【課題】管制対象空域の加算・減算を計算機によってより容易に行うことができる管制装置を提供すること。
【解決手段】飛行体が飛行する空域を示す管制対象空域マップを入力する入力部と、管制対象空域マップを複数の凸閉領域に分割する分割部と、分割部が分割した複数の凸閉領域をそれぞれ、併合凸閉領域、分岐凸閉領域、並進凸閉領域、離着陸凸閉領域、及び侵入不可凸閉領域の何れか1つ以上に分類する分類部と凸閉領域の分類結果を反映した管制対象空域マップを出力する出力部を備える。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
飛行体が飛行する空域を示す管制対象空域マップを入力する入力部と、
前記管制対象空域マップを複数の凸閉領域に分割する分割部と、
前記分割部が分割した複数の前記凸閉領域をそれぞれ、併合凸閉領域、分岐凸閉領域、並進凸閉領域、離着陸凸閉領域、及び侵入不可凸閉領域の何れか１つ以上に分類する分類部と、
前記凸閉領域の分類結果を反映した管制対象空域マップを出力する出力部とを備えることを特徴とする管制マップ作成装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の管制マップ作成装置において、
前記入力部は、前記管制対象空域マップとして、３Ｄ管制対象空域マップを入力することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の管制マップ作成装置において、
複数の前記凸閉領域のそれぞれの各面に対して、通行可能面と通行不可面の少なくとも一方を通行可否情報として付与する通行可否付与部と、
前記分類部の分類結果と、前記通行可否付与部の付与結果とに基づいて、前記３Ｄ管制対象空域マップの複数の前記凸閉領域間に有向グラフを付与する有向グラフ付与部と、を備え、
前記出力部は、前記有向グラフ及び前記通行可否情報とを反映した３Ｄ管制対象空域マップを出力することを備えることを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の管制マップ作成装置において、
前記３Ｄ管制対象空域マップで表された３Ｄ管制対象空域上に、前記併合凸閉領域と前記分岐凸閉領域と前記並進凸閉領域とを組み合わせた３Ｄ交差点を作成する３Ｄ交差点作成部を備え、
前記出力部は、前記３Ｄ交差点が反映された３Ｄ管制対象空域マップを出力することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の管制マップ作成装置において、
前記通行可能面は、侵入面及び離脱面の内の少なくとも一方を有することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の管制マップ作成装置において、
前記分割部は、相互に重複せずかつ全空間を包覆する凸閉領域群に分割し、それぞれの凸閉領域の内部に一つの代表３次元座標点を配置することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の管制マップ作成装置において、
前記分類部は、機種毎の飛行可能性の該否判定に関する決定変数、または管制対象の飛行体との通信状態、または気象状態、または地形形状、または街区分を基準として、分割した各凸閉領域を分類することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項８】
請求項３に記載の管制マップ作成装置において、
前記通行可否付与部は、機種毎の飛行可能性の該否判定に関する決定変数、または管制対象の飛行体との通信状態、または気象状態、または地形形状、または街区分を基準として、通行可能面と通行不可能面とを付与することを特徴とする管制マップ作成装置。
【請求項９】
飛行体が飛行する空域を示す管制対象空域マップであって、複数の凸閉領域に分割され、各凸閉領域に対して併合凸閉領域、分岐凸閉領域、並進凸閉領域、離着陸凸閉領域、及び侵入不可凸閉領域のいずれかが分類され、各凸閉領域の各面に対して通行可能面と通行不可面の少なくとも一方を付与されている３Ｄ管制対象空域マップを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記３Ｄ管制対象空域マップを用いて、飛行ルートの始点から終点までに通過する凸閉領域列を算出する飛行計画算出部とを備えることを特徴とする管制装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の管制装置において、
前記管制対象空域マップは３Ｄ管制対象空域マップであり、
前記３Ｄ管制対象空域マップで表された３Ｄ管制対象空域上には、前記併合凸閉領域と前記分岐凸閉領域と前記並進凸閉領域とを組み合わせた３Ｄ交差点が作成され、
前記３Ｄ交差点には、前記３Ｄ交差点を備えた凸閉領域に侵入、離脱をする飛行体を追跡して機体番号を取得するレーダー監視システムが配置されており、
前記レーダー監視システムが取得して送信した、侵入時点と離脱時点を含む時刻付き機体座標列と機体番号とを受信することを特徴とする管制装置。
（【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、管制マップ作成装置、管制装置、管制システム、および管制方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
トラック等による物流に代えて、拠点間の物流に無人自律飛行ドローンを導入することで、道路事情からの影響、トラックの速度制限（時速８０ｋｍ）による配送速度の限界、労働力不足などの各種問題の解決が図られている。
【０００３】
無人自律飛行ドローンには、固定翼機を備えた機体と、回転翼機を備えた機体とがある。飛行性能が異なる機体が離着陸ポートや飛行空域で混在することとなる。このような多種多様なドローンを用いた空路拠点間ネットワークを構築するための管制方法が未解決である。
【０００４】
既存の大型有人旅客・貨物機の航空管制は、管制対象となる機体の飛行・旋回能力が同程度の機体を対象としていた。異なる飛行性能の機体毎に対応した管制とするために、空域を空間分割してしまうと、空域の細分化を招き、人間の管制官による状況把握が不可能となる程度に、排他制御が複雑になってしまう。
【０００５】
自律移動体の経路計画に係る従来技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００６】
特許文献１には、移動可能領域内における、開始位置から目標位置に至る移動経路を求める経路探索装置であって、移動可能領域を分割して得られる複数の部分領域の各々に対応するノードと、隣接する部分領域のノード間を接続するエッジと、を有するグラフ構造において、開始位置から目標位置に至る暫定経路を探索する暫定経路探索部と、暫定経路に基づいて、移動経路を探索する探索対象領域として複数の部分領域のいずれかを選択する探索対象領域設定部と、探索対象領域として選択された部分領域を再分割して得られる複数の部分領域である複数の第２の部分領域の各々に対応するノードと、隣接する第２の部分領域のノード間を接続するエッジと、を有するグラフ構造において、移動経路を探索する移動経路探索部と、を備える経路探索装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－１５２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１は単体の計画問題を扱うものであるため、多数の移動体が並行動作する際の競合解決の仕組みも、競合を解決する排他制御の仕組みも考慮されていない。
【０００９】
また、機体の管制は、安全性を満たすために、離陸前の飛行計画段階で機体の運航が問題なく行われるかを確認する必要がある。しかしながら、特許文献１は、機体数に対して判定に要する計算量が組み合わせ爆発せずに行われるかに関して考慮されていない。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、管制対象空域における機体の管制をより安全に、飛行体の飛行における安全確認をより容易に行うことができる管制マップ作成装置、管制装置、管制システム、および管制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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