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技術 情報処理装置、システム、およびそれらの制御方法、プログラム

出願人 キヤノンマーケティングジャパン株式会社キヤノンITソリューションズ株式会社
発明者 下里晶子青山美香
出願日 2017年10月24日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2017-205084
公開日 2019年5月23日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-078446
状態 未査定
技術分野 武器;爆破 飛行船・気球・飛行機
主要キーワード 回収準備 妨害処理 回収地点 銃火器 捕獲網 猛禽類 レールガン 未完了通知
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組みを提供する。

解決手段

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機160の航空を妨害する航空妨害機構120と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構130とに通信可能に接続する情報処理装置150であって、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段とを備え、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする情報処理装置。

概要

背景

近年、無人航空機UAV)の普及に伴って、首相官等の重要施設や人が多数集まるイベント会場といった、無人航空機の上空侵入が好ましくないエリアに、無人航空機が侵入する事件が発生している。

このような事態対処するために、好ましくない無人航空機の飛行を妨害するための様々な技術、いわゆる「アンチドローン技術」が、研究されてされている。

アンチドローンの方法は、大きく分けて2つある。

第1の方法は、「全方位的に」物理的あるいは電磁的な手段で「隙のない障壁を設ける」方法である。物理な方法の例としては、例えば、ゴルフ練習場のように所定の領域を網で物理的に囲う方法が考えられる。また、電磁的な方法の例としては、例えば、特許文献1のように所定の領域を無人航空機(UAV)の航空制御できないよう、妨害電波カバーしてしまう方法が考えられる。

しかしながら、網で囲う方法は、有人航空機が離発着する空港ヘリポートのような場所では使えないし、設置費用が高い、工期がかかる、容易に設備を移動できない、といった課題がある。また、妨害電波を全方位発信すると、同じ帯域を利用する他の通信機器が使えなくなるし、敷設のコストも高く、ユーザのUAVも飛ばせなくなってしまう。つまり、第1の方法は、効果はあるが、コストや汎用性に課題が残る。

第2の方法は、侵入を検知した無人航空機を「ピンポイントで」、物理的あるいは電磁的な手段で「航空妨害する」方法である。

概要

無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組みを提供する。航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機160の航空を妨害する航空妨害機構120と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構130とに通信可能に接続する情報処理装置150であって、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段とを備え、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする情報処理装置。

目的

本発明は、無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組みを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置であって、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段とを備え、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする情報処理装置。

請求項2

前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けていない場合には、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信しないことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。

請求項3

前記妨害指示送信手段に前記妨害目標機の航空を妨害する指示をユーザから受付ける、妨害指示受付手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。

請求項4

前記妨害指示送信手段は、前記妨害指示受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けていない場合であっても、前記妨害指示受付手段で前記妨害目標機の航空を妨害する指示を受付けたことを条件として、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。

請求項5

前記回収機構は、通信制御を行うための周波数切替え可能に設けられており、前記航空妨害機構は、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって妨害目標機の航空を妨害するよう設けられており、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項6

前記航空妨害機構は、前記妨害目標機に衝突させるべく、予測軌道を計算した物体を発射することで、当該妨害目標機の航空を妨害できるよう設けられており、前記予測軌道を避けた位置に移動させるべく、前記航空妨害機構の当該予測軌道を受付けて前記回収機構に通知する、もしくは当該航空妨害機構から当該回収機構へ通知させる予測軌道通知手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項7

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置における制御方法であって、前記情報処理装置の通知受付手段が、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付工程と、前記情報処理装置の妨害指示送信手段が、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信工程とを含み、前記妨害指示送信工程は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする制御方法

請求項8

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置で読み取り実行が可能なプログラムであって、前記情報処理装置を、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段として機能させ、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とするプログラム。

請求項9

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムであって、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段とを備え、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする情報処理のシステム。

請求項10

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムにおける制御方法であって、前記情報処理のシステムの通知受付手段が、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付工程と、前記情報処理のシステムの妨害指示送信手段が、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信工程とを含み、前記妨害指示送信工程は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする制御方法

請求項11

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムで読み取り実行が可能なプログラムであって、前記情報処理のシステムを、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段として機能させ、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とするプログラム。

請求項12

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置であって、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信手段を備えることを特徴とする情報処理装置。

請求項13

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置における制御方法であって、前記情報処理装置の周波数切替指示送信手段が、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信工程を含むことを特徴とする制御方法。

請求項14

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置で読み取り実行が可能なプログラムであって、前記情報処理装置を、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信手段として機能させることを特徴とするプログラム。

請求項15

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムであって、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信手段を備えることを特徴とする情報処理のシステム。

請求項16

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムにおける制御方法であって、前記情報処理のシステムの周波数切替指示送信手段が、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信工程を含むことを特徴とする制御方法。

請求項17

航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を、特定の周波数の電磁波によるジャミングによって航空を妨害する航空妨害機構と、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けられ、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理のシステムで読み取り実行が可能なプログラムであって、前記情報処理のシステムを、前記航空妨害機構が前記妨害目標機の航空を妨害する前に、前記回収機構に対して、前記航空妨害機構がジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、通信制御を行うための周波数を切替える指示を出す周波数切替指示送信手段として機能させることを特徴とするプログラム。

技術分野

0001

本発明は、情報処理装置、システム、およびそれらの制御方法プログラムに関する。

背景技術

0002

近年、無人航空機UAV)の普及に伴って、首相官等の重要施設や人が多数集まるイベント会場といった、無人航空機の上空侵入が好ましくないエリアに、無人航空機が侵入する事件が発生している。

0003

このような事態対処するために、好ましくない無人航空機の飛行を妨害するための様々な技術、いわゆる「アンチドローン技術」が、研究されてされている。

0004

アンチドローンの方法は、大きく分けて2つある。

0005

第1の方法は、「全方位的に」物理的あるいは電磁的な手段で「隙のない障壁を設ける」方法である。物理な方法の例としては、例えば、ゴルフ練習場のように所定の領域を網で物理的に囲う方法が考えられる。また、電磁的な方法の例としては、例えば、特許文献1のように所定の領域を無人航空機(UAV)の航空制御できないよう、妨害電波カバーしてしまう方法が考えられる。

0006

しかしながら、網で囲う方法は、有人航空機が離発着する空港ヘリポートのような場所では使えないし、設置費用が高い、工期がかかる、容易に設備を移動できない、といった課題がある。また、妨害電波を全方位発信すると、同じ帯域を利用する他の通信機器が使えなくなるし、敷設のコストも高く、ユーザのUAVも飛ばせなくなってしまう。つまり、第1の方法は、効果はあるが、コストや汎用性に課題が残る。

0007

第2の方法は、侵入を検知した無人航空機を「ピンポイントで」、物理的あるいは電磁的な手段で「航空妨害する」方法である。

先行技術

0008

特開2017−72324号公報
特開2017−9244号公報
特開2017−28605号公報

発明が解決しようとする課題

0009

物理な方法の例としては、例えば、特許文献2のように、パラシュートのつけられた投網を用いて、無人航空機を「物理的に航空不能にする」方法が考えられる。

0010

また、電磁的な方法の例としては、例えば、特許文献3のように、妨害電波をピンポイントに照射し、無人航空機を「電磁的に航空不能にする」方法(強制着陸・強制帰還コマンド送り込む等)が考えられる。

0011

これらの方法は、侵入するUAVを探知し、ターゲットにピンポイントで妨害をかけなければならない点において、技術的には高度ではあるものの、第1の方法と比べ、低コストで汎用性の高い。

0012

しかしながら、第2の方法では、UAVの探知が遅れると、UAVを飛行させたくない領域の奥深くまでの侵入してしまう可能性があり、さらに航空妨害がうまくいかなかった場合に、UAVが墜落してしまうリスクがある。

0013

具体的には、例えば、発射した網が予定通りに機能せず、UAVのプロペラローターを破損して墜落させてしまうようなケースである。

0014

また、例えば、送り込んだ妨害電波によって、ターゲットの無人航空機が電気的に制御不能に陥ってしまい、墜落させてしまうようなケースも考えられる。

0015

人が多数いるイベント会場の上空で無人航空機が墜落すれば、落下地点で人的被害や物理的被害を発生させる可能性がある。

0016

また、墜落した無人航空機が落下の衝撃で、ひどく損傷してしまう可能性もある。こうなると、強制不時着させた無人航空機の調査分析に支障をきたしてしまう。

0017

このように「第2の方法」には、航空妨害をかけた無人航空機が墜落するリスクがある。したがって、航空妨害のかけられた無人航空機が墜落するリスクを、低減するための方法が求められている。

0018

本発明は、無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組み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

0019

本発明は、航空を妨害するべき航空体として捕捉された妨害目標機の航空を妨害する航空妨害機構と、前記妨害目標機を空中で回収する回収機構とに通信可能に接続する情報処理装置であって、前記回収機構から、前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付ける通知受付手段と、前記航空妨害機構に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信する妨害指示送信手段とを備え、前記妨害指示送信手段は、前記通知受付手段が前記妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、前記妨害目標機の航空を妨害する指示を送信することを特徴とする。

発明の効果

0020

このように設けることで、無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組みを提供することを目的とする。

図面の簡単な説明

0021

本発明のシステム構成の一例を示した構成図である。
本発明の無人航空機(航空体)(回収機構130や妨害目標機160)の構成の一例を示した構成図である。
本発明の情報処理装置150の構成の一例を示した構成図である。
本発明の実施例のメインフローの一例を示した構成図である。
本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。
本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。
本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。
本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。
妨害目標機160を回収するために、回収機構130が回収準備動作や回収動作を行う様子の一例を示した構成図である。
情報処理装置150のCRT310(表示部)に表示された表示画面の一例を示した構成図である。
航空妨害機構120が物理的な妨害を実施するにあたり、その予測軌道を避けるべく回収機構130を移動制御する様子の一例を示した構成図である。

実施例

0022

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

0023

図1は、本発明のシステム構成の一例を示した構成図である。

0024

探信機構110は、敷地に管理者の許可なくに侵入した等の理由から、敷地内を飛行させたくない(航空を妨害したい)無人航空機(妨害目標機160)を探信・探知する(捕捉する)ための装置である。具体的な方法は、特段限定されるものではないが、具体的には、以下のようなものが含まれる。

0025

第1の例は、アクティブレーダーのようなタイプで、探信に必要な超音波レーダー波等を発して妨害目標機160から反射した情報を解析し、妨害目標機160の位置、高度、経路、方向等の航空状態進路を捕捉するような仕組みが含まれる。

0026

第2の例は、パッシブレーダーのようなタイプで、妨害目標機160の発する特定の情報をキャッチして、妨害目標機160の位置、高度、経路、方向等の航空状態や進路を探信・探知するような仕組みが含まれる。

0027

また、探信・探知に用いる解析対象も、特段限定されず、電磁的なもの(レーダー波等の)、音響的なもの(音波や超音波等)、光学的なもの(カメラ等を通じて取得した画像情報)などが含まれる。

0028

航空妨害機構120は、飛行させたくない無人航空機の航空を妨害(撃墜含む)するための装置である。具体的な妨害方法は、特段限定されるものではないが、具体的には、以下のようなものが含まれる。

0029

第1の例は、物理的な妨害方法で、妨害目標機160を捕獲・回収するための網を打ち出す捕獲網発射装置121の他、銃火器レールガン、強度の高いレーザー照射装置等が考えられる。また、猛禽類海外警察実績がある)のような、ドローンを捕獲可能な動物を放つような装置も、含めてよい。

0030

第2の例は、電磁的な妨害方法で、妨害目標機160に飛行妨害を行える電磁波(妨害電波等)を照射し、ドローンを飛行不能にさせる装置(いわゆる「ドローンガン」や「ジャミング装置」等)が考えられる。本発明におけるジャミングとは、妨害目標機160を通信制御する周波数に合わせた周波数を照射し、妨害目標機160の航空制御を不能にしてしまう方法である。UAV(無人航空機)を通信制御する周波数帯は、特定周波数帯が用いられているので、それらをカバーするジャミングがかけられるよう、複数の周波数帯のジャミングができる装置であることが好ましい。

0031

具体的なジャミングの内容については、既存の方法を用いればよく、特段問わないが、例えば、妨害目標機160に強制着陸や強制帰還を実行させるコマンドを送り込む、といった方法が一般的である。

0032

回収機構130は、飛行させたくない妨害目標機160に航空妨害を実施した際に墜落させないための、処置(空中で回収)を講ずる手段を備えた装置である。

0033

なお、回収機構130は、図1では、無人航空機タイプの回収機構130を例に挙げているが、必ずしも航空する能力を有しておらずとも良い。例えば、移動式かごロボットアーム等の、妨害目標機160を回収する機構を持った設置型の回収機構130であっても良い。また、空中ではなく、地上や水上を移動する移動手段(例えば遠隔操作可能な車両やのような移動手段)を備えた回収機構130であっても良い。

0034

また、処置をする手段は、妨害目標機160に、墜落の可能性が生じた際、妨害目標機160が墜落しないように、処置できればよく、特に方法は問わない。

0035

処置の第1の例としては、妨害目標機160を回収する方法が考えられる。本実施例では、4台の回収機構130が妨害目標機160の墜落予測軌道を踏まえネットを広げ、回収する方法を示しているが、強力なマグネットを使う、備え付けやロボットアームを備えさせるなど、さまざまな回収方法が含まれる。

0036

処置の第2の例としては、妨害目標機160を落下しても問題のないレベルまで粉々にしてしまう方法が考えられる。具体的には、小型の気化弾や誘導弾等を妨害目標機160に向けて発射し、妨害目標機160を落下しても問題のないサイズにまで爆砕してしまう、高温で気化させてしまう、といった方法が考えられる。なお、処置の第2の例は、防衛施設等、限られた条件下で用いることの多い方法であるため、以後の説明においては、実施例に合わせて「回収」という表現を用いるが、処置の第2の例などの「処置」の意味合いが含まれるものとする。

0037

航空妨害機構120がジャミングによる航空妨害を行う仕組みである場合には、回収機構130は、無人航空機タイプである場合には、通信制御を行うための周波数を切替え可能に設けてあることが好ましい。これは、航空妨害機構120と回収機構130とを連携させて運用する際に、航空妨害機構120がジャミングに用いる周波数と回収機構130の通信制御を行う周波数とを、異なる周波数で通信制御を行うことができるよう、設けるためである。このように設けるのは、もし、回収機構130の通信制御を行うための周波数と同じ周波数で妨害目標機160にジャミングをかけると、回収機構130まで航空妨害されかねないためである。つまり、妨害目標機160の墜落リスクを軽減させるための仕組みとして、この仕組みは非常に大事な意味を持つのである。本発明では、航空妨害機構120のジャミング実行前に、回収機構130にジャミングに用いる周波数と異なる周波数で通信制御を行うよう、周波数を切替えさせる指示は、情報処理装置150が出すよう設けられている(周波数切替指示送信手段)。

0038

通信ネットワーク140は、探信機構110、航空妨害機構120、回収機構130、情報処理装置150を相互に通信可能に接続するネットワークである。通信方法には既存の様々な技術を用いることができる。有線であっても無線であってもよく、WAN(Wide Area Network)であってもLAN(Local Area Network)であってもよい。

0039

情報処理装置150は、本発明のシステムを統括するための情報処理装置である。妨害目標機160を適切に回収するために、探信機構110、航空妨害機構120、回収機構130から得られた情報に基づいて、相互に連携させるための様々な指示を出す。

0040

本実施例では、各手段の役割分担を分かりやすくすべく、情報処理装置150は、独立した装置として説明している。しかし、探信機構110、航空妨害機構120、回収機構130のうちいずれか1以上の装置に含めて機能させ、発明を成立させるよう設けても良い。

0041

図2は、本発明の無人航空機(航空体)(回収機構130や妨害目標機160)の構成の一例を示した構成図である。

0042

フライトコントローラ200は無人航空機の航空制御を行うためのマイクロコントローラであり、CPU201、ROM202、RAM203、周辺バスインタフェース204(以下、周辺バスI/F204という。)を備えている。また、情報処理装置150が、フライトコントローラ200を兼ねていても良い。

0043

CPU201は、システムバスに接続される各デバイスを統括的に制御する。また、ROM202あるいは周辺バスI/F204に接続される外部メモリ280には、CPU201の制御プログラムであるBIOS(Basic Input/Output System)やオペレーティングシステムプログラムが記憶されている。

0044

また外部メモリ280(記憶手段)には、無人航空機の実行する機能を実現するために必要な各種プログラム等が記憶されている。RAM203(記憶手段)は、CPU201の主メモリワークエリア等として機能する。

0045

CPU201は、処理の実行に際して必要なプログラム等をRAM203にロードして、プログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

0046

周辺バスI/F204は、各種周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。周辺バスI/F204には、PMU210、SIMアダプタ220、無線LAN用BBユニット230、移動体通信用BBユニット240、GPSユニット250、センサ260、GCU270、外部メモリ280が接続されている。

0047

PMU210はパワーマネジメントユニットであり、無人航空機が備えるバッテリからESC211への電源供給を制御することができる。ESC211は、エレクトロニックスピードコントローラであり、ESC211に接続されるモータ212の回転数を制御することができる。ESC211によってモータ212を回転させることで、モータ212に接続されるプロペラ213(回転翼)を回転させる。尚、ESC211、モータ212、プロペラ213のセットは、プロペラ213の数に応じて複数備えられている。例えば、クアッドプターであれば、プロペラ213の数は4枚であるので、このセットが4つ必要となる。

0048

無線LAN用BBユニット230は、無線LANを介して通信を行うためのベースバンドユニットである。無線LAN用BBユニット230は、送信したいデータや信号からベースバンド信号を生成して変復調回路送出することができる。更に、受信したベースバンド信号から元のデータや信号を得ることができる。

0049

また、無線LAN用RFユニット231は、無線LANを介して通信を行うためのRF(Radio Frequency)ユニットである。無線LAN用RFユニット231は、無線LAN用BBユニット230から送出されたベースバンド信号を無線LANの周波数帯に変調してアンテナから送信することができる。更に、無線LANの周波数帯の信号を受信すると、これをベースバンド信号に復調することができる。

0050

移動体通信用BBユニット240は、移動体通信網を介して通信を行うためのベースバンドユニットである。移動体通信用BBユニット240は、送信したいデータや信号からベースバンド信号を生成して変復調回路へ送出することができる。更に、受信したベースバンド信号から元のデータや信号を得ることができる。

0051

また、移動体通信用RFユニット241は、移動体通信網を介して通信を行うためのRF(Radio Frequency)ユニットである。移動体通信用RFユニット241は、移動体通信用BBユニット240から送出されたベースバンド信号を移動体通信網の周波数帯に変調してアンテナから送信することができる。更に、移動体通信網の周波数帯の信号を受信すると、これをベースバンド信号に復調することができる。

0052

GPSユニット250は、グローバルポジショニングシステムにより、無人航空機の現在位置を取得することの可能な受信機である。GPSユニット250は、GPS衛星からの信号を受信し、現在位置を推定することができる。

0053

センサ260は、無人航空機の傾き、向き、速度や周りの環境を計測するためのセンサである。無人航空機はセンサ260として、ジャイロセンサ加速度センサ気圧センサ磁気センサ超音波センサ等を備えている。これらのセンサから取得したデータに基づいて、CPU201が無人航空機の姿勢や移動を制御する。

0054

GCU270はジンバルコントロールユニットであり、カメラ271とジンバル272の動作を制御するためのユニットである。無人航空機が航空することにより機体振動が発生したり、機体が不安定になったりするため、カメラ271で撮影した際にブレが発生しないよう、ジンバル272によって無人航空機の振動を吸収し水平を維持する。また、ジンバル272によってカメラ271の遠隔操作を行うことも可能である。

0055

本発明の無人航空機が後述する各種処理を実行するために用いられる各種プログラム等は外部メモリ280に記録されており、必要に応じてRAM203にロードされることによりCPU201によって実行されるものである。さらに、本発明に係わるプログラムが用いる定義ファイルや各種情報テーブルは外部メモリ280に格納されている。

0056

次に、図3を用いて図1に示した情報処理装置150に適用可能な情報処理装置のハードウエア構成について説明する。

0057

図3は、本発明の情報処理装置150の構成の一例を示した構成図である。また、探信機構110、航空妨害機構120、回収機構130にも、各装置の制御のために同じ仕組みが備えられていても良い。

0058

図3において、301はCPUで、システムバス304に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ROM302あるいは外部メモリ311には、CPU301の制御プログラムであるBIOS(Basic Input / Output System)やオペレーティングシステムプログラム(以下、OS)や、PCの実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。

0059

303はRAMで、CPU301の主メモリ、ワークエリア等として機能する。CPU301は、処理の実行に際して必要なプログラム等をROM302あるいは外部メモリ311からRAM303にロードして、ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

0060

また、305は入力コントローラで、キーボードKB)309等のポインティングデバイス等からの入力を制御する。306はビデオコントローラで、CRTディスプレイ(CRT)310等の表示器への表示を制御する。なお、図3では、CRT310と記載しているが、表示器はCRTだけでなく、液晶ディスプレイ等の他の表示器であってもよい。

0061

307はメモリコントローラで、ブートプログラム、各種のアプリケーションフォントデータ、ユーザファイル編集ファイル、各種データ等を記憶する外部記憶装置ハードディスク(HD))や、フレキシブルディスクFD)、或いはPCMCIAカードスロットアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ登録商標メモリ等の外部メモリ311へのアクセスを制御する。

0062

308は通信I/Fコントローラで、ネットワークを介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、TCP/IPを用いた通信等が可能である。

0063

なお、CPU301は、例えばRAM303内の表示情報用領域へアウトラインフォント展開ラスタライズ)処理を実行することにより、CRT310上での表示を可能としている。また、CPU301は、CRT310上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

0064

本発明を実現するための後述する各種プログラムは、外部メモリ311に記録されており、必要に応じてRAM303にロードされることによりCPU301によって実行されるものである。さらに、上記プログラムの実行時に用いられる設定ファイル等も外部メモリ311に格納されており、これらについての詳細な説明も後述する。

0065

図4は、本発明の実施例のメインフローの一例を示した構成図である。

0066

テップS401では、情報処理装置150は、探信機構110と連携して、妨害目標機160の探信処理を開始する。アクティブあるいはパッシブ的な方法で、光学的手段、音響的手段、電磁的な手段などを駆使し、航空を妨害するべき航空体である妨害目標機160を捕捉するための一連の処理である。また、詳細な処理については、図5(a)のサブフローの説明にて後述する。

0067

ステップS402では、情報処理装置150は、ステップS401にて探信機構110が妨害目標機160を発見したか否かを判定する。

0068

そして、情報処理装置150が、妨害目標機160を発見したと判定した場合には、ステップS403に遷移する。

0069

一方、情報処理装置150が、妨害目標機160を発見したと判定しなかった場合には、ステップS401に遷移する。

0070

このステップの判定は、情報処理装置150が受信した、探信機構110の探信結果に関する情報に基づいて行われるものであり、本発明では、ステップS503で受付けた情報に基づいて行われている。

0071

ステップS403では、情報処理装置150は、航空妨害機構120と連携して、妨害目標機160への妨害の準備処理を実施する。また、情報処理装置150は、回収機構130と連携して、妨害目標機160を回収するための準備処理を実施する。

0072

なお、詳しい処理については、図5(b)のサブフローの説明にて後述する。

0073

ステップS404では、情報処理装置150は、ステップS403にて、回収機構130が、妨害目標機160を回収するための準備ができてているか否かの判定を行う。

0074

そして、情報処理装置150が、妨害目標機160を回収するための準備ができてていると判定した場合には、ステップS405に遷移する。

0075

一方、情報処理装置150が、妨害目標機160を回収するための準備ができてていると判定しなかった場合には、ステップS401に遷移する。

0076

このステップの判定は、妨害目標機160が航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減すべく、回収機構130の準備状況に関する情報に基づいて行われるものである。そして、本発明では、ステップS521で受付けた情報に基づいて行われている。

0077

ステップS405では、情報処理装置150は、ステップS403にて、航空妨害機構120が、妨害目標機160への航空妨害の準備を完了しているか否かの判定を行う。

0078

そして、航空妨害機構120が、妨害目標機160への航空妨害の準備を完了していると判定した場合には、ステップS406に遷移する。

0079

一方、航空妨害機構120が、妨害目標機160への航空妨害の準備を完了していると判定しなかったと判定した場合には、ステップS401に遷移する。

0080

このステップの判定は、航空妨害機構120の妨害準備の状況に基づいて行われるものであり、本発明では、ステップS515で受付けた情報に基づいて行われている。

0081

ステップS406では、情報処理装置150は、航空妨害機構120と連携して、妨害目標機160への妨害処理を実施する。また、情報処理装置150は、回収機構130と連携して、妨害目標機160の回収処理を実施する。なお、詳しい処理については、図6(a)のサブフローの説明にて後述する。

0082

ステップS407では、情報処理装置150は、ステップS406にて、回収機構130が、妨害目標機160をロスト目標喪失)したか否かの判定を行う。

0083

そして、情報処理装置150が、妨害目標機160をロストしたと判定した場合には、ステップS401に遷移する。

0084

一方、情報処理装置150が、妨害目標機160をロストしたと判定しなかった場合には、ステップS408に遷移する。

0085

このステップの判定は、妨害目標機160の探信・探知状況を把握する情報に基づいて行われるものであり、本発明では、ステップS609やステップS610で受付けた情報に基づいて行われている。

0086

ステップS408では、情報処理装置150は、ステップS406にて、回収機構130が妨害目標機160を回収成功したか否かの判定を行う。

0087

そして、情報処理装置150が、回収成功したと判定した場合には、ステップS410に遷移する。

0088

一方、情報処理装置150が、回収成功したと判定しなかった場合には、ステップS409に遷移する。

0089

このステップの判定も、妨害目標機160の探信・探知状況を把握する情報に基づいて行われるものであり、本発明では、ステップS609やステップS610で受付けた情報に基づいて行われている。

0090

ステップS409では、情報処理装置150は、ステップS406にて、妨害目標機160が墜落したか否かの判定を行う。

0091

そして、妨害目標機160が墜落したと判定した場合には、ステップS410に遷移する。

0092

一方、妨害目標機160が墜落したと判定しなかった場合には、ステップS406に遷移する。

0093

このステップの判定も、妨害目標機160の探信・探知状況を把握する情報に基づいて行われるものであり、本発明では、ステップS609やステップS610で受付けた情報に基づいて行われている。

0094

ステップS410では、情報処理装置150は、回収機構130と連携し、撤収処理を実施させる。また、、情報処理装置150は、航空妨害機構120と連携し、妨害処理を終了させための処理を行う。なお、詳しい処理については、図6(b)のサブフローの説明にて後述する。

0095

ステップS411では、情報処理装置150は、ステップS410で回収機構130が撤収処理を完了したか否かの判定を行う。そして、完了したと判定した場合には、ステップS412に遷移する。一方、完了していないと判定した場合には、ステップS410に遷移する。

0096

ステップS412では、情報処理装置150は、本フローを終了させる指示をユーザより受け付ける。

0097

ステップS413では、情報処理装置150は、ステップS411で本フローを終了させる指示をユーザより受け付けたか否かの判定を行う。

0098

そして、受付けたとの判定をした場合には、フローを終了する。

0099

一方、受付けていないと判定した場合には、ステップS401に遷移する。

0100

図5は、本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。

0101

図5(a)は、ステップS401のサブフローの一例を示した構成図である。

0102

ステップS501では、探信機構110は、妨害目標機160の探信を行う。先に述べたように探信の方法は電磁式音響式光学式など特に問わず、アクティブ、パッシブいずれの方法も含まれるものとする。

0103

ステップS502では、探信機構110は、探信結果を情報処理装置150に通知
する。通知する情報には、ステップS402で妨害目標機160を発見したか否かを判定できる情報が含まる。更に、探知した妨害目標機160に関する様々な情報を含めてよい。具体的には、例えば、妨害目標機160の現在位置や高度、移動速度や予想進路機種台数などが含まれる。

0104

ステップS503では、情報処理装置150は、妨害目標機160の探信結果を受信する。

0105

図5(b)は、ステップS403のサブフローの一例を示した構成図である。具体的には、情報処理装置150と回収機構130と航空妨害機構120とが連携し、妨害目標機160の航空妨害の準備と航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収準備とを行うための、フローの一例を示している。

0106

ステップS511では、情報処理装置150は、回収機構130と航空妨害機構120へ、ステップS503で受付けた妨害目標機160の探信結果を送信するとともに、航空妨害の準備または妨害目標機160の回収準備の指示を送信する。

0107

ステップS512では、航空妨害機構120は、ステップS511で情報処理装置150が送信した妨害目標機160の探信結果と、航空妨害の準備の指示とを受信する。

0108

ステップS513では、航空妨害機構120は、ステップS512で受信した妨害目標機160の探信結果に基づいて、妨害目標機160の航空妨害の準備を開始する。

0109

妨害準備は、妨害の方法に応じて様々な準備が考えられる。

0110

例えば、妨害の方法が捕獲網発射装置121のような物理的妨害手段である場合は、網(あるいは高出力レーザーや銃火器等)の発射方向照準を合わせる、ロックオンする等が考えられる。さらに、発射した妨害物軌道(妨害予測軌道)を予測する演算を行い、このデータをシステム全体で活用できるように設けておいてもよい。

0111

妨害の方法が妨害電波照射装置(ドローンガン)122のような電磁的妨害手段である場合は、電波照射のため装置の方向を妨害目標機に向ける、ロックオンする、等が考えられる。さらに、本システムを構成するハードウエアあるいはハードウエア同士の周波数と妨害電波の周波数とが被らないよう、本システムを構成するハードウエア同士が連携し、妨害電波の周波数と通信制御の周波数とを調整する、といった準備も考えられる。

0112

また、航空妨害機構120には妨害目標機160を捉えるための機構(光学式のカメラや探知レーダーなど)が個別に備えられていて、妨害目標機160を探信できるよう設けられていても良い。また、妨害目標機160の通信に用いている周波数を検知する仕組みがあれば、それも情報収集できるよう設けていても良い。そして、これらの情報は、ステップS514で他の情報と共に送信できるよう、設けられているものとする。

0113

ステップS514では、航空妨害機構120は、情報処理装置150へ、妨害準備に関する状況通知と、妨害予測軌道の送信を行う。

0114

ステップS515では、情報処理装置150は、ステップS514で航空妨害機構120から送信された、妨害準備に関する状況と妨害予測軌道とを受信する。

0115

ステップS516では、回収機構130は、ステップS511で情報処理装置150が送信した妨害目標機160の探信結果と、航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収準備の指示とを受信する。

0116

ステップS517では、回収機構130は、航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160を、回収することができる位置へ移動を開始する。

0117

具体的には、まず、ステップS516で受信した探信結果に基づいて、妨害目標機160に接近する。そして、ステップS518に示すように、回収機構130に備えられた妨害目標機160を捉えるための機構(光学式のカメラや探知レーダーなど)を用いて、妨害目標機160を探する。また、妨害目標機160の通信に用いている周波数を検知する仕組みがあれば、それも情報収集できるよう設けていても良い。そして、妨害目標機160と回収機構130との位置関係を検知・計算したり、予測進路を計算しながら、回収を行うために適切な位置に移動したりする。具体的な例として、図9に、妨害目標機160の落下予想進路を計算し、その結果に基づいて、落下予測進路910と複数の回収機構130(ドローン)で広げた網(回収手段)900の中心部分とが交差する位置に、をスタンバイ(回収準備)した例を挙げた。このように、このステップで言う「回収することができる位置へ移動」とは、回収の方法に基づいて決定されるものであるので、ロボットアームや、籠を担いでキャッチする方法など方法によって様々な異なる方法が採用される。

0118

ステップS518では、回収機構130は、妨害目標機160の探信を行い、捕捉する。上記ステップS517で示したように、ステップS517と518とは、連動して行われるものとする。

0119

ステップS519では、回収機構130は、妨害目標機の回収準備を行う。このフローの詳細については、図7(a)にて後述する。また、回収準備の一例については、図9にて、説明する。

0120

ステップS520では、回収機構130は、情報処理装置150へ、ステップS517乃至519の進捗状況が把握できる情報(回収準備状況)を、通知する。

0121

具体的には、回収機構130の移動状況、妨害目標機160の位置や高度、予測進路、回収のスタンバイの状況(回収ができる位置にいるか否か)、妨害目標機160が通信に用いている周波数に関する情報等が含まれる。

0122

ステップS521では、情報処理装置150は、回収準備状況を受信する。つまり、妨害目標機を空中で回収する準備ができた(か否か)の旨の通知を含む、各種の情報を受付けるのである。(通知受付手段)
図6は、本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。

0123

図6(a)は、ステップS406のサブフローの一例を示した構成図である。

0124

ステップS601では、情報処理装置150は、航空妨害機構120へ、妨害目標機160への航空の航空を妨害する指示を送信する(妨害指示送信手段)。つまり、このステップは、ステップS521で、回収機構130から妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けたことを条件に、指示を送信するステップであると言える。また、裏を返せば、ステップS521で、回収機構130から妨害目標機を空中で回収する準備ができた旨の通知を受付けていない場合には、このステップは実行されず、結果として、妨害目標機160の航空を妨害する指示が送信されないことになる。

0125

ステップS602では、情報処理装置150は、回収機構130へ、航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収動作を実行するための指示を受信する。

0126

ステップS603では、航空妨害機構120は、ステップS601で情報処理装置150から発信された妨害目標機160への航空妨害を実施する指示を受信する。

0127

ステップS604では、航空妨害機構120は、ステップS603で受付けた指示に基づいて、妨害目標機160への航空妨害を実施する。

0128

妨害は、航空妨害機構120に備えられた妨害目標機160を捉えるための機構と連動して行なうことができる。具体的には、例えば、妨害目標機160の軌道に合わせてその方向に妨害電波や、銃火器を連続的に使用する、といったことが実現可能である。また、妨害目標機160の通信に用いる周波数の検知できた場合、本発明のシステムのハードウエアの通信・制御に用いられる周波数を検知した周波数と異なる周波数を用いるよう連携し、検知した周波数に合わせてジャミングできるよう、設けておくこともできる。また、光学カメラやレーダー等で捉えた情報に基づいて、航空妨害が成功したか否かが判別できるの情報についても通知してよい。

0129

ステップS514では、航空妨害機構120は、情報処理装置150へ、航空妨害の準備に関する状況通知と、妨害予測軌道の送信を行う。

0130

ステップS605では、航空妨害機構120は、情報処理装置150への航空妨害の状況を通知する。

0131

具体的な通知内容には、航空妨害機構120の捉えた妨害目標機160の位置や予測進路、飛行状況、ジャミングを実施している周波数や、ジャミングの出力の大きさ、網、レーザー、銃火器等を発射しているか(航空妨害を実施しているか)等が含まれる。また、このタイミングで、妨害目標機160の通信に用いる周波数(ジャミングをかける周波数)や、本発明のシステムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数を通知してもよい。

0132

ステップS606では、回収機構130は、ステップS602で情報処理装置150から送信された、航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収動作を実行するための指示を受信する。

0133

ステップS607では、回収機構130は、ステップS603で受付けた航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収動作を実行するための指示に基づいて、回収動作を行う。詳しくは、図7(b)にて後述する。また、ステップS604の説明と同じように、回収機構130も、妨害目標機160の通信に用いる周波数の検知する仕組みを備えていてよい。そして、妨害目標機160の通信に用いる周波数を検知できた場合、本発明のシステムのハードウエアの通信・制御に用いられる周波数を検知した周波数と異なる周波数を用いるよう連携し、検知した周波数に合わせてジャミングできるよう、設けておくこともできる。

0134

ステップS608では、回収機構130は、情報処理装置150へ、ステップS607で実施された回収の状況について通知する。具体的には、回収が成功したか否かや、どのような回収が実施されたか、できるか等を判断できる情報が含まれる。また、このタイミングで、妨害目標機160の通信に用いる周波数(ジャミングをかける周波数)や、本発明のシステムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数を通知してもよい。また、光学カメラやレーダー等で捉えた情報に基づいて、航空妨害が成功したか否かが判別できるの情報についても通知してよい。

0135

ステップS609では、情報処理装置150は、ステップS605で航空妨害機構120の送信した航空妨害の状況や、その他各種情報を受信する。

0136

ステップS610では、情報処理装置150は、ステップS608で回収機構130の送信した回収の状況についての状況や、その他各種情報を受信する。

0137

ステップS609やステップS610について捕捉する。妨害目標機160を探信・探知する手段に基づいて、妨害目標機160をロストしたか否かを識別できる情報についても、受信できるものとする。

0138

ステップS611では、情報処理装置150は、ステップS609または、ステップS610で受付けた航空妨害(ジャミング)に関する周波数の情報に基づいて、本発明のシステムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数の帯域切替が必要か判断する。

0139

そして、情報処理装置150が、帯域切替が必要であると判断した場合には、ステップS612に遷移する。

0140

一方、情報処理装置150が、帯域切替が必要であると判断しなかった場合には、フローを終了する。

0141

ステップS612では、情報処理装置150は、航空妨害機構120および回収機構130に、システムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数の帯域切替の要請を送信する。なお、探信機構110など、他に要請の必要なハードウエアがある場合には、周波数の帯域切替をさせるべく、同様に切替えの要請を送信する(不図示)。

0142

ステップS613では、航空妨害機構120は、ステップS612で情報処理装置150が送信したシステムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数の帯域切替要請を受信する。

0143

ステップS614では、航空妨害機構120は、ステップS613で受信した要請に基づいて、周波数の帯域の切替を実施する。このステップの前に、ステップS613で要請を受付けたか否かの判定フローを更に設け、受付けたと判定した場合にはステップS614を実行し、そうでなければ、実行しないよう設けておいてもよい。

0144

ステップS615では、回収機構130は、ステップS612で情報処理装置150が送信したシステムのハードウエアの通信・制御に用いる周波数の帯域切替要請を受信する。

0145

ステップS616では、回収機構130は、ステップS615で受信した要請に基づいて、周波数の帯域の切替を実施する。このステップの前に、ステップS615で要請を受付けたか否かの判定フローを更に設け、受付けたと判定した場合にはステップS616を実行し、そうでなければ、実行しないよう設けておいてもよい。

0146

図6(b)は、ステップS410のサブフローの一例を示した構成図である。

0147

ステップS621では、情報処理装置150は、航空妨害機構120へ妨害目標機160に対する航空妨害の処理を終了する旨の指示を送信する。

0148

ステップS622では、情報処理装置150は、回収機構130へ妨害目標機160に対する回収動作を終了し、撤収する旨の指示を送信する。本ステップの詳しい処理については、図8にて後述する。

0149

ステップS623では、航空妨害機構120は、ステップS621に情報処理装置150が送信した航空妨害機構120へ妨害目標機160に対する航空妨害を終了する旨の指示を受信する。

0150

ステップS624では、航空妨害機構120は、ステップS623にて受信した指示に基づいて、妨害目標機160に対する航空妨害の処理を終了する。

0151

ステップS625では、航空妨害機構120は、情報処理装置150へ妨害目標機160に対する航空妨害の処理を終了した旨を送信する。

0152

ステップS626では、回収機構130は、ステップS622に情報処理装置150が送信した妨害目標機160に対する回収動作を終了し、撤収する旨の指示を受信する。

0153

ステップS627では、回収機構130は、ステップS623で受信した指示に基づいて、
撤収動作を行う。具体的には、例えば、本実施例の場合には、図8のステップS802、ステップS804、ステップS805で決定された命令のうち、いずれかの命令に基づいて撤収動作が行われる。また、回収機構130に、図8の処理ができるように設けておいて、回収した妨害目標機160の重量などを基に、過積載ではないか?飛行可能か?等を判定し、回収機構130自身で決定した撤収動作をできるように設けておいてもよい。

0154

ステップS628では、回収機構130は、情報処理装置150へ、ステップS627の実行に基づく撤収動作の状況を通知する。具体的には、例えば、予め定められた帰投場所へ帰投できているか否か、あるいは帰投中か、不時着を実行しているか否か、パラシュート降下や、滑空下等の緊急措置を取っているか否か、等が識別できる情報が含まれる。また、予想帰投時間や、現在地などの情報が含まれていてもよい。

0155

ステップS629では、情報処理装置150は、ステップS625で航空妨害機構120から送信された、情報処理装置150へ妨害目標機160に対する航空妨害の処理を終了した旨の通知やその他の情報を受信する。

0156

ステップS630では、ステップS628で航空妨害機構120から送信された撤収動作の状況や、その他の情報を受信する。

0157

図7は、本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。図7は、特に本発明のステップS519および、ステップS607のサブフローの一例を示している。

0158

ステップS701では、回収機構130は、ステップS604で航空妨害機構120が実施する航空妨害の効果測定を実施する。

0159

ここで想定する航空妨害とは、ジャミング(電磁的妨害)である。そして、妨害目標機160の挙動を、回収機構130に搭載された光学カメラで撮影された映像を解析する、各種レーダーから得られた情報を解析する等して、ジャミングの効果があるか否かの効果測定を実施する。

0160

なお、ここでなされた効果測定の結果は、ステップS608で送信され、ステップS611で、妨害目標機160に対するジャミングや、本発明のハードウエアの通信・制御に用いる周波数の帯域の切換えが必要か否かを判定に利用される。具体的にはジャミングの効果が上がっているのであれば、帯域の切換えは不要、あがっていないのであれば、帯域の切換えが必要である、との判定になる。

0161

ステップS702では、回収機構130は、妨害目標機160の落下予測点の演算をする。

0162

この演算は、本発明の各ハードウエアに備えられた妨害目標機160を探信・探知するためのユニット(光学的、電磁的、音響的等の手段による)から得られた妨害目標機160の位置情報、高度情報、予測進路情報に基づいて行われるものである。具体的な演算方法は既存の様々な方法を用いればよく、特に限定はされない。また、計算にあたっては、回収機構130の位置情報、速度情報加速度情報風向風速等の天候にかかる情報を加味してもよいものとする。

0163

ステップS703では、回収機構130は、現在の地点が航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の墜落リスクを軽減するための回収動作を実行するのに適正な位置を計算し、適正な位置にいるか否かを判断する。適正な位置の計算は、ステップS702で演算した妨害目標機160の落下予測点と自機の位置情報と基づき行われる。

0164

そして、回収機構130が、回収動作を実行するのに適正な位置であると判断した場合にはステップS705に遷移する。

0165

一方、回収機構130が、回収動作を実行するのに適正な位置であると判断しなかった場合には、ステップS704に遷移する。

0166

ステップS704では、回収機構130は、ステップS704で演算した妨害目標機160の落下予測点と自機の位置情報と基づき、航空妨害されて飛行不能になった妨害目標機160の回収動作を実行に適正であると計算される位置(回収地点)に移動する。具体的には、例えば図9に示すような、妨害目標機160の落下予想進路を計算し、その結果に基づいて、落下予測進路910と複数の回収機構130(ドローン)で広げた網(回収手段)900の中心部分とが交差する位置に、回収機構130を移動させる。また、航空妨害機構120が、捕獲網発射装置121のように、網を発射する等の物理的妨害手段を実施する場合には、網が発射された際の網の軌道を予測演算するなどし、この軌道を予め回避できる位置に移動するよう制御できるものとする。

0167

ステップS705では、回収機構130は、妨害目標機160を回収(捕獲)するための網(シート)を展開中であるか否かを判定する。

0168

そして、回収機構130が、網(シート)を展開中であると判定した場合には、このフローを終了する。

0169

一方、回収機構130が、網(シート)を展開中であると判定しなかった場合には、ステップS706へ遷移する。

0170

ステップS706では、回収機構130は、回収機構130は、妨害目標機160を回収(捕獲)するための網(シート)を展開中する処理を行う。なお、前述の通り、回収機構130は、妨害目標機160の落下予想進路を計算して、落下予測進路910と複数の回収機構130(ドローン)で広げた網(網(回収手段)900の中心部分とが交差する位置に移動し、網を展開する。

0171

図8は、本発明の実施例のサブフローの一例を示した構成図である。図8は特に、ステップS622のサブフローの一例を示している。

0172

ステップ801では、情報処理装置150は、回収機構130が過積載かどうかを判断する。過積載である場合は、ステップS803へ遷移する。過積載でない場合はステップS802へ遷移する。

0173

過積載であるか否かの判定方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下の方な方法が考えられる。

0174

第一の例は、回収機構130に懸架した妨害目標機160の重量を計測する計測装置を備えておく方法である。例えば、1台当たりの最大積載量を20kgと定めておき、これを超過した場合は過積載と判定する、といった方法が考えられる。

0175

第二の例は、回収機構130の動力部分(例えば回転翼のモーター)の出力が、一定の値を超えた場合には、負荷がかかりすぎている(=過積載)と判定する方法が考えられる。

0176

第三の例は、回収機構130に積んであるカメラで妨害目標機160を撮影し、市のデータを利用する方法である。予め重量と機体の機影の画像データとを合わせて管理しているデータテーブルをもっておき、これと突き合わせることでカタログ値の重量と照合したり、撮影した機影から推定した機体サイズから重量を推定したりすることができる。そして、この重量が所定の値よりも大きいか否かで過積載か否かを判定することができる。

0177

ステップ802では、情報処理装置150は、ステップS622の回収機構130への撤収指示として、帰投命令を送信する。

0178

本発明の帰投命令とは、予め定められた場所(あるいはユーザから指定された場所)に回収した妨害目標機160を運搬する動作のことである。

0179

ステップ803では、情報処理装置150は、回収機構130が飛行可能かを判断する。飛行可能であればステップS804へ遷移する。飛行不可能な場合はステップS805へ遷移する。

0180

飛行可能か否かの判定は、先のステップS801の方法に準じるもので、特に方法は限定されない。具体的には例えば、1台当たりにかかる荷重が所定の値(例えば40kg)を超えた、動力の出力が所定の値を超えた、回収した機体が所定のサイズを超えたら飛行不能と判定する、といった方法が考えられる。

0181

ステップ804では、情報処理装置150は、ステップS622の回収機構130への撤収指示として、不時着命令を送信する。

0182

ステップ805では、情報処理装置150は、ステップS622の回収機構130への撤収指示として、パラシュート降下命令を送信する。

0183

パラシュートは、回収機構130に予め備えられているもので、種類については特に問わない。具体的には、例えば一般的に普及しているUAV用の、緊急時の墜落リスク軽減用のパラシュートを使った降下が考えられる。また有機であれば、グライダー滑空をする、といった別の方法も考えられる。

0184

図9は、妨害目標機160を回収するために、回収機構130が回収準備動作や回収動作を行う様子の一例を示した構成図である。

0185

図9では、1台の妨害目標機160を回収するべく、4台の回収機構130が連携して飛行している。

0186

網(回収手段)900は、航空妨害によって航空不能になった妨害目標機160を受け止めて回収することを目的として、4台の回収機構130が連携して張られるものである。

0187

落下予測進路910は、妨害目標機160の落下予測進路を計算予測したものである。

0188

落下予測進路の計算は、回収機構130に備えられられた妨害目標機160を捉える光学カメラや各種レーダーから得られた画像情報や、位置、速度、加速度等の情報に基づいて計算される落下軌道である。計算方法については、既存の軌道予測演算プログラムに基づいて行われればよく、特段方法は限定されない。

0189

4台の回収機構130が連携して張られる網(回収手段)900は、網の面の網の中心近傍が落下予測進路910と交差するように展開されるよう制御することが、妨害目標機160の回収精度・確度を向上させるうえで望ましい。

0190

落下予測空域920は、妨害目標機160が落下する可能性がある空域である。計算に用いる諸元は、落下予測進路910の諸元に準ずる。また、計算方法も既存の軌道予測演算プログラムに基づいて行われればよく、特段方法は限定されない。

0191

4台の回収機構130が連携して張られる網(回収手段)900は、網の面が落下予測空域920の断面をカバーするように展開されるよう制御することが、妨害目標機160の回収精度・確度を向上させるうえで望ましい。

0192

図10は、情報処理装置150のCRT310(表示部)に表示された表示画面の一例を示した構成図である。図10画面は、本発明の実施例の変形例を示すものである。

0193

図10(a)は、探信機構110が妨害目標機160を捕捉し、航空妨害機構120が妨害目標機160の航空妨害の準備を完了しているが、回収機構130の妨害目標機160の準備が完了していない状況に表示される表示画面の一例を示している。

0194

状況表示画面1000は、情報処理装置150のCRT310(表示部)に表示される表示画面で、航空妨害に関する様々な情報の表示や、ユーザからの指示を受付けができる表示画面である。

0195

回収機構画像表示部1001は、回収機構130で撮影された映像を表示している。

0196

回収状況表示部1002は、回収機構130の回収準備状況・回収状況を表示している。図10では、回収準備がまだ完了していないので「準備中」と表示されている。

0197

航空妨害機構画像表示部1003は、航空妨害機構120で撮影された映像を表示する画面である。

0198

航空妨害状況表示部1004は、航空妨害機構120の空妨害準備状況・空妨害状況を表示している。図10(a)や図10(c)では、航空妨害準備が完了している(航空妨害の実施はしていない)ので「準備OK」と表示されている。図10(b)では、航空妨害を実施している状態なので「実施中」と表示されている。

0199

航空妨害指令受付ボタン1005は、妨害目標機160の航空を妨害する指示をユーザから受付けるボタンである(妨害指示受付手段)。このボタンの設け方には、いくつかの方法が考えられる。

0200

一つ目パターンは、妨害目標機160を空中で回収する準備ができていない場合であっても、このボタンの押下を受付けられる(押せる)パターンである。このように設ければ、仕組み的には回収準備が整わないと妨害目標機160の航空を妨害ができない仕組みであっても、回収準備が整わない場合であってもユーザの指示を受付けたことを条件として、妨害目標機の航空を妨害する指示を送信可能に設けることができる。つまり、墜落リスク軽減の仕組みは整えつつも、ユーザの意思と命令を優先させる仕組みを提供することができるのである。

0201

二つ目の目のパターンは、妨害目標機160を空中で回収する準備ができていない場合には、このボタンの押下を受付けられない(押せない)ように設けておくパターンである。このように設ければ、回収準備が整わないうちに、ユーザが誤って妨害目標機160の航空を妨害する指示を送信しないように設けておくことができる。つまり、ヒューマンエラーの発生しづらい墜落リスク軽減の仕組みを整えることができる。

0202

三つ目の目のパターンは、上記2つのパターンの組合せである。まずは、妨害目標機160の航空を妨害する指示をうけつけるべく、ユーザから航空妨害指令受付ボタン1005押下は受け付ける。しかし、ここで直ちに妨害目標機160の航空を妨害する指示は受け付けず、図10(c)に示すように、回収準備が整っていない旨の警告メッセージを出して再度確認するのである。そして、それでも実行する旨の指示を受付けた場合に、妨害目標機160の航空を妨害する指示を送信するのである。このように設けておけば、ヒューマンエラーの発生しづらい墜落リスク軽減の仕組みを整えつつも、ユーザの意思と命令を優先させる仕組みを提供することができるのである。

0203

以上のように、航空妨害機構120に航空を妨害する指示は、ユーザから受付ける形に設けておいてもよい。また、航空妨害機構120に航空を妨害する指示は、予め記憶されたプログラムに従って情報処理装置150の判断でなされる形でもよく、ユーザから受付ける形と情報処理装置150の判断でなされる形との両方を備えた形であってもよい。

0204

図10(b)は、航空妨害指令受付ボタン1005が押下された後の表示画面の一例を示した構成図である。

0205

航空妨害指示送信完了通知画面1006は、航空妨害機構120に航空妨害を開始する指示を送信した旨をユーザに通知する画面である。さらに、OKボタン1007の押下を受付けると、航空妨害指示送信完了通知画面1006は、画面を閉じる。

0206

図10(c)は、航空妨害指令受付ボタン1005が押下された後の表示画面の一例を示した構成図である。図10(b)と異なる点は、航空妨害指令受付ボタン1005が押下されたにもかかわらず、航空妨害機構120に航空妨害を開始する指示を送信できない(していない)旨を、ユーザに通知している点である。

0207

航空妨害指示送信未完了通知画面1008は、航空妨害機構120に航空妨害を開始する指示を送信できない(していない)旨をユーザに通知する画面である。さらに、OKボタン1007の押下を受付けると、航空妨害指示送信未完了通知画面1008は、画面を閉じる。

0208

強硬指示ボタン1009は、航空妨害指令受付ボタン1005でユーザから航空妨害の指示を送信しなかった状況で、それでも航空妨害の指示を送信させるべく、ユーザから航空妨害の送信指示を受け付けるためのボタンである。このボタンが押されると、妨害目標機160の航空を妨害する指示をユーザから受付けられ、航空妨害機構120に航空妨害の指示が送信され、航空妨害指示送信未完了通知画面1008が航空妨害指示送信完了通知画面1006に切替わる。

0209

図11は、航空妨害機構120が物理的な妨害を実施するにあたり、その予測軌道を避けるべく回収機構130を移動制御する様子の一例を示した構成図である。

0210

予測軌道1100は、航空妨害機構120(物理的な妨害を行うタイプ)が、航空妨害を実施する際に、航空妨害機構120が予測演算した発射した物体の軌道を示した線である。この線はあくまで概念的に示したものであり、情報処理装置150のCRT310(表示部)に表示されない限りは、実際にはデータなどで演算処理されるものである

0211

(落下予測進路910や、落下予測空域920も同様に、概念的に図示したものである。)
図11では、航空妨害機構120は、妨害目標機160に衝突させるべく、予測軌道を計算し、投網(物体)を発射することで、航空妨害を行う様子を描いている。

0212

この妨害を行うにあたっては、回収機構130が予測軌道上にいた場合には、回収機構130が投網にかかって墜落してしまう可能性がある。そのため、情報処理装置150が
予測軌道を避けた位置に移動させるべく、航空妨害機構120から予め、予測軌道を受付けて前記回収機構に通知する、もしくは、航空妨害機構か120から回収機構130予測軌道を通知させる動きが取れるよう、設けてある(予測軌道通知手段)。

0213

以上説明したように、本発明は、無人航空機の航空妨害を実施する際の、無人航空機の墜落リスクを低減するための仕組みを提供することができる。

0214

また、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

0215

この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

0216

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク光磁気ディスクCD−ROM、CD−R、DVD−ROM、磁気テープ不揮発性メモリカード、ROM、EEPROMシリコンディスクソリッドステートドライブ等を用いることができる。

0217

また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

0218

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

0219

さらに、本発明を達成するためのプログラムをネットワーク上のサーバデータベース等から通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。なお、上述した各実施形態およびその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

0220

110 探信手段
120 航空妨害機構
130回収機構
140通信ネットワーク
150情報処理装置
160 妨害目標機
200フライトコントローラ
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204周辺バスインタフェース
210 PMU
211ESC
212モータ
213プロペラ
220SIMアダプタ
230無線LAN用BBユニット
231 無線LAN用RFユニット
240移動体通信用BBユニット
241 移動体通信用RFユニット
250GPSユニット
260センサ
270GCU
271カメラ
272ジンバル
280外部メモリ
301 CPU
302 ROM
303 RAM
304システムバス
305入力コントローラ
306ビデオコントローラ
307メモリコントローラ
308通信I/Fコントローラ
309KB/ボタン/タッチパネル
310表示端末(表示部)
311 外部メモリ
900 網(回収手段)
910 落下予測進路
920 落下予測空域
1000状況表示画面
1001 回収機構画像表示部
1002回収状況表示部
1003 航空妨害機構画像表示部
1004 航空妨害状況表示部
1005 航空妨害指令受付ボタン
1006 航空妨害指示送信完了通知画面
1007OKボタン
1008 航空妨害指示送信未完了通知画面
1009 強硬指示ボタン
1100 予測軌道

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