特開 2018-73173 作業システム、その方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-73173(P2018-73173A)

(43)【公開日】2018年5月10日

(54)【発明の名称】作業システム、その方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/10 20060101AFI20180406BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20180406BHJP

   B64C 13/20 20060101ALI20180406BHJP

   B64F 1/36 20170101ALI20180406BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/10

   B64C39/02

   B64C13/20 C

   B64F1/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-213170(P2016-213170)

(22)【出願日】2016年10月31日

(71)【出願人】

【識別番号】516145390

【氏名又は名称】株式会社エンルートＭ’ｓ

(71)【出願人】

【識別番号】516066028

【氏名又は名称】株式会社エンルート

(71)【出願人】

【識別番号】516176855

【氏名又は名称】呉 軍

(71)【出願人】

【識別番号】516176866

【氏名又は名称】顔 開

(74)【代理人】

【識別番号】100127328

【弁理士】

【氏名又は名称】八木澤 史彦

(74)【代理人】

【識別番号】100140866

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 武史

(72)【発明者】

【氏名】伊豆 智幸

(72)【発明者】

【氏名】呉 軍

(72)【発明者】

【氏名】顔 開

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA06

5H301BB10

5H301CC04

5H301CC07

5H301CC10

5H301DD07

5H301DD15

5H301GG08

5H301GG09

5H301GG17

5H301QQ04

(57)【要約】

【課題】長時間にわたって所定の位置を連続撮影することができる作業システムを提供すること。
【解決手段】作業システムは、自律飛行が可能な第一の無人飛行体１Ａ及び第二の無人飛行体１Ｂと、第一の無人飛行体１Ａ及び第二の無人飛行体１Ｂと通信可能な管理装置１００と、を有し、第一の無人飛行体１Ａ及び第二の無人飛行体１Ｂは、現在位置を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、作業位置Ｐ１において作業を行う作業手段と、を有し、管理装置１００は、第一の無人飛行体１Ａの電池残量が所定の基準値以下になった場合に、第二の無人飛行体１Ｂを作業位置Ｐ１に向かわせる交代指示手段を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体と、
前記第一の無人飛行体及び前記第二の無人飛行体と通信可能な管理装置と、
を有する作業システムであって、
前記第一の無人飛行体及び前記第二の無人飛行体は、
現在位置を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、
作業位置において作業を行う作業手段と、
を有し、
前記管理装置は、
前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体を前記作業位置に向かわせる交代指示手段を有する、
作業システム。

【請求項2】

前記第二の無人飛行体は、前記作業位置近傍に規定された作業準備位置を経由して前記作業位置に向かうように構成されている請求項１に記載に記載の作業システム。

【請求項3】

前記作業位置と前記作業準備位置は、略同一の高度を有し、前記第二の無人飛行体が前記作業準備位置に到着した場合に、前記第一の無人飛行体は略垂直に上昇し、前記第二の無人飛行体は、前記作業位置に向かって略水平に移動するように構成されている請求項２に記載の作業システム。

【請求項4】

自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体が実施する作業方法であって、
作業位置で作業を実施する前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体が前記作業位置に向かう移動ステップと、
前記第二の無人飛行体が、前記作業位置の近傍であり、前記作業位置と略同一の高度を有する位置に到達すると、前記第一の無人飛行体は前記作業位置を離脱し、前記第二の無人飛行体が前記作業位置に移動する交代ステップと、
を有する作業方法。

【請求項5】

自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体と通信可能な管理装置を制御するコンピュータを、
前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体を前記作業位置に向かわせる交代指示手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業システム、その方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、小型無人飛行体（「ドローン」とも呼ばれる）の利用が提案されている。このようなドローンを利用して、映像情報を取得する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２７３３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、所定の位置を長時間にわたって撮影する必要があるときに、地上から有線で電力を供給できない場合には、ドローンに搭載できる電池（バッテリー）の容量は限定されているから、長時間にわたって連続して撮影することができない。

【0005】

本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、長時間にわたって所定の位置を連続撮影することができる作業システム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】

【0006】

第一の発明は、自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体と、前記第一の無人飛行体及び前記第二の無人飛行体と通信可能な管理装置と、を有する作業システムであって、前記第一の無人飛行体及び前記第二の無人飛行体は、現在位置を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、作業位置において作業を行う作業手段と、を有し、前記管理装置は、前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体を前記作業位置に向かわせる交代指示手段を有する、作業システムである。

【0007】

第一の発明の構成によれば、長時間にわたって所定の位置を連続撮影することができる。

【0008】

第二の発明は、第一の発明の構成において、前記第二の無人飛行体は、前記作業位置近傍に規定された作業準備位置を経由して前記作業位置に向かうように構成されている作業システムである。

【0009】

第三の発明は、第二の発明の構成において、前記作業位置と前記作業準備位置は、略同一の高度を有し、前記第二の無人飛行体が前記作業準備位置に到着した場合に、前記第一の無人飛行体は略垂直に上昇し、前記第二の無人飛行体は、前記作業位置に向かって略水平に移動するように構成されている作業システムである。

【0010】

第四の発明は、自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体が実施する作業方法であって、作業位置で作業を実施する前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体が前記作業位置に向かう移動ステップと、前記第二の無人飛行体が、前記作業位置の近傍であり、前記作業位置と略同一の高度を有する位置に到達すると、前記第一の無人飛行体は前記作業位置を離脱し、前記第二の無人飛行体が前記作業位置に移動する交代ステップと、を有する作業方法である。

【0011】

第五の発明は、自律飛行が可能な第一の無人飛行体及び第二の無人飛行体と通信可能な管理装置を制御するコンピュータを、前記第一の無人飛行体の電池残量が所定の基準値以下になった場合、または、前記第一の無人飛行体の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、前記第二の無人飛行体を前記作業位置に向かわせる交代指示手段として機能させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、長時間にわたって所定の位置を連続撮影することができる作業システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る連続撮影システムの作用を示す概略図である。

【図2】連続撮影システムの作用を示す概略図である。

【図3】無人飛行体を示す概略図である。

【図4】無人飛行体の動作を示す概略図である。

【図5】無人飛行体の動作を示す概略図である。

【図6】無人飛行体の動作を示す概略図である。

【図7】無人飛行体の機能ブロックを示す図である。

【図8】基地局の機能ブロックを示す図である。

【図9】第一の無人飛行体の動作を示すフローチャートである。

【図10】第二の無人飛行体の動作を示すフローチャートである。

【図11】基地局の動作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】

【0014】

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以下の説明においては、同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本発明の基本的な構成についてのみ説明する。

【0015】

＜第一の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の連続撮影システムは、無人飛行体（以下、「無人機」という。）１Ａ，１Ｂ及びＣ１と、無人機１Ａ等と通信可能な基地局１００を有する。連続撮影システムは、作業システムの一例である。無人機１Ａ等は、所定の経路を自律飛行して、所定の作業を行う。本実施形態において、「作業」の例として、地域２００に位置する集落２１２を空中の作業位置Ｐ１から長時間にわたって連続撮影する作業について、以下、説明する。図１において、現在、無人機１Ａが作業位置Ｐ１から、矢印Ａ１に示す方向にカメラを向けて、集落２１２を撮影している。無人機１Ａの電池残量が、基準値よりも少なくなると、図２に示すように、無人機１Ｂが作業位置Ｐ１に向かい、同様の撮影を行う。同様に、無人機１Ｂの電池残量が、基準値よりも少なくなると無人機１Ｃが作業位置Ｐ１に向かい、同様の撮影を行うようになっている。現在撮影を行っている無人機が第一の無人飛行体の一例であり、現在撮影を行っている無人機に代わって作業位置Ｐ１に向かう無人機が第二の無人飛行体の一例である。以下、最初に撮影を行う無人機を１番機、１番機に交代して撮影を行う無人機を２番機と呼ぶ。

【0016】

無人機１Ａ等は、無人機１Ａ等と通信可能な基地局１００からの指示で、発進、撮影及び帰還を実施し、また、基地局１００において充電等を行うようになっている。無人機１Ａが撮影を行っているときには、無人機１Ｂ及び１Ｃは、基地局１００に待機している。

【0017】

地域２００は、山２０２，２０４及び２０６を背景とし、前方に湖２０８がある。山２０６と湖２０８の間には、道路２１０が配置され、自動車２１４が通行している。山２０６の山裾と道路２１０の間には、複数の家屋からなる集落２１２が形成されている。無人機１Ａ等は、地域２００に位置するこれらの物の座標及び位置関係を示すデータを有している。

【0018】

図３に示すように、無人機１Ａ等は、筐体２を有する。筐体２には、無人機１Ａ等の各部を制御するコンピュータ、自律飛行装置、無線通信装置、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した測位装置、慣性センサー、気圧センサー、バッテリー等が配置されている。また、筐体２には、固定装置１２を介して、情報取得部１０が配置されている。情報取得部１０は、カメラ１０ａ及びレーザー距離計１０ｂからなる。カメラ１０ａは、可視光カメラ、または、近赤外線カメラであるが、切り替え可能なハイブリッドカメラであってもよい。固定装置１２は、カメラ１０ａによる撮影画像のぶれを最小化し、かつ、カメラ１０ａの光軸を任意の方向に制御することができる３軸の固定装置（いわゆる、ジンバル）である。

【0019】

筐体２には、丸棒状のアーム４が接続されている。各アーム４にはモーター（図示せず）が接続されており、各モーターにはプロペラ６が接続されている。

【0020】

アーム４には保護枠８が接続され、プロペラ６が外部の物体に直接接触することを防止している。アーム４及び保護枠８は、例えば、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、強度を保ちつつ、軽量に構成されている。

【0021】

図２に示すように、無人機１Ａが１番機として、空中の作業位置Ｐ１において集落２１２を撮影しているときに、無人機１Ａのバッテリー残量が基準値以下になった場合に、基地局１００の指令によって、無人機１Ｂが２番機として、作業位置Ｐ１に向かう。このとき、図４に示すように、無人機１Ｂは、作業位置Ｐ１の近傍で、かつ、作業位置Ｐ１とほぼ同一の高度に規定された作業準備位置Ｐ２（以下、「準備位置Ｐ２」という。）を経由する。無人機１Ｂは、準備位置Ｐ２において、視野ＳＣ２１として示すように、カメラ１０ａの視野を作業位置Ｐ１に向けて、無人機１Ａを画像認識する。画像認識の詳細は、後述する。

【0022】

無人機１Ｂは、準備位置Ｐ２において、作業位置Ｐ１に位置する無人機１Ａを画像認識すると、準備位置Ｐ２に到着したこと、及び、作業位置Ｐ１の無人機１Ａを認識したことを示す情報を基地局１００に送信する。この時点では、無人機１Ａは、集落２１２を撮影する視野ＳＣ１１を維持している。基地局１００は、無人機１Ｂから上述の情報を受信すると、無人機１Ａには、作業位置Ｐ１を離脱する指示を送信し、無人機１Ｂには、作業位置Ｐ１に侵入する指示を送信する。

【0023】

基地局１００から上述の指示を受信すると、図５の矢印Ｙ２に示すように、無人機１Ａは上昇する。一方、無人機１Ｂは、矢印Ｚ２に示すように、水平方向に移動し、作業位置Ｐ１に到達すると、視野ＳＣ２２として示すように、集落２１２の撮影を開始する。このとき、無人機１Ａは作業位置Ｐ１から離脱中であっても、基地局１００から帰還指示を受信するまでは、集落２１２に向けた視野ＳＣ１１による撮影を継続する。無人機１Ｂは、作業位置Ｐ１に到達し、集落２１２の撮影を開始すると、作業位置Ｐ１に到着したこと示す情報を基地局１００に送信する。基地局１００は、無人機１Ｂの撮影画像として採用し、無人機１Ａには、撮影を停止する指示を送信する。続いて、図６の矢印Ｙ１に示すように、無人機１Ａは基地局１００に帰還する。

【0024】

図７は、無人機１Ａ等の機能構成を示す図である。図７に示すように、無人機１Ａ等は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０、記憶部５２、無線通信部５４、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）部５６、慣性センサー部５８、駆動制御部６０、画像処理部６２、距離測定部６４、及び、電源部６８を有する。

【0025】

無人機１Ａ等は、無線通信部５４によって、基地局１００と通信可能になっている。無人機１Ａ等は、無線通信部５４によって、基地局１００から、発進指示等の指示を受信する。

【0026】

無人機１Ａ等は、ＧＰＳ部５６と慣性センサー部５８によって、無人機１Ａ等自体の位置を測定することができる。ＧＰＳ部５６は、基本的に、３つ以上のＧＰＳ衛星からの電波を受信して無人機１Ａ等の位置を計測する。慣性センサー部５８は、例えば、加速度センサー及びジャイロセンサーによって、出発点からの無人機１Ａ等の移動を積算して、無人機１Ａ等の位置を計測する。無人機１Ａ等自体の位置情報は、無人機１Ａ等の移動経路の決定及び自律移動のために使用するほか、画像処理部６２によって撮影した画像データと座標（位置）とを紐づけするために使用する。

【0027】

画像処理部６２によって、無人機１Ａ等はカメラ１０ａを作動させて、外部の画像を取得することができる。

【0028】

距離測定部６４によって、無人機１Ａ等はレーザー距離計１０ｂを作動させて、所定の物と無人機１Ａ等の距離を計測することができる。

【0029】

駆動制御部６０によって、無人機１Ａ等は各プロペラ６に接続された各モーター（図示せず）の回転を制御し、上下水平移動や空中停止、傾きなどの姿勢を制御するようになっている。

【0030】

電源部６８は、例えば、交換可能な可充電電池であり、無人機１Ａ等の各部に電力を供給するようになっている。

【0031】

記憶部５２には、出発点から目的位置まで自律移動するための移動計画を示すデータ等の自律移動に必要な各種データ及びプログラム、作業予定領域の地形、形状や構造物の位置を示す情報のほか、以下の各プログラムが格納されている。

【0032】

記憶部５２には、飛行制御プログラム、駆動制御プログラム、バッテリー残量確認プログラム、画像認識プログラム、位置調整プログラム、及び、撮影制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ５０と飛行制御プログラムは、飛行制御手段の一例である。ＣＰＵ５０と駆動制御プログラムは、駆動制御手段の一例である。ＣＰＵ５０とバッテリー残量確認プログラムは、バッテリー残量確認手段の一例である。ＣＰＵ５０と画像認識プログラムは、画像認識手段の一例である。ＣＰＵ５０と位置調整プログラムは、位置調整手段の一例である。ＣＰＵ５０と撮影制御プログラムは、撮影制御手段の一例である。

【0033】

無人機１Ａ等は、飛行制御プログラムによって、無人機１の自律飛行を制御する。具体的には、無人機１Ａ等は、各プロペラ６に接続された各モーター（図示せず）の出力を調整し、予め規定された経路及び高度を飛行するようになっている。

【0034】

無人機１Ａ等は、バッテリー残量確認プログラムによって、無人機１Ａ等のバッテリー残量が基準値以下になったか否かを確認する。そして、無人機１Ａ等は、バッテリー残量が基準値以下になった場合には、基地局１００にその旨を示す情報を送信するようになっている。バッテリー残量の基準値について、無人機１Ａが１番機として作業位置Ｐ１において撮影中であり、２番機として無人機１Ｂが作業位置Ｐ１に向かう場合について説明する。基準値は、無人機１Ａが無人機１Ｂの到着を待つために必要な電力量Ｗ１と、作業位置Ｐ１における交代を終えて、基地局１００に帰還するまでに必要な電力量Ｗ２に適宜の余裕を加えた残量である。無人機１Ａは、無人機１Ａ自体が基地局１００から作業位置Ｐ１に到着するまでに必要な時間Ｔは、実際に計測して記憶部５２に記録している。無人機１Ｂが基地局１００から作業位置Ｐ１に到着するまでの時間は、上述の時間Ｔとほぼ等しい。時間Ｔの間、無人機１Ａが、作業位置Ｐ１において空中停止（ホバリング）するために必要な電力量は、直前の実際の消費電力を参照して、予測することができる。直前の空中停止における単位時間当たりの消費電力をＰｂとすれば、電力量Ｗ１＝Ｐｂ×Ｔである。無人機１Ａが、無人機１Ｂとの交代を終えて、基地局１００へ帰還するまでに必要な電力量Ｗ２は、無人機１Ａ自体が作業位置Ｐ１に到着するまでの電力に要した電力量にほぼ等しい。基準値は、電力量Ｗ１と電力量Ｗ２の合計に、若干の余裕を上乗せした電力量であり、例えば、Ｗ１とＷ２の合計に、１０％上乗せした電力量である。

【0035】

無人機１Ａ等は、上述の駆動制御プログラムによって、プロペラ６に接続されたモーターの出力を制御する。

【0036】

無人機１Ａ等は、上述の画像認識プログラムによって、他の無人機１Ａ等を認識する。例えば、２番機である無人機１Ｂが、作業位置Ｐ１に位置する１番機である無人機１Ａを認識する。無人機１Ｂは、まず、深層学習（ディープラーニング）によって生成された特徴データを参照する。特徴データは記憶部５２に格納されている。深層学習（ディープラーニング）とは、多層構造のニューラルネットワークの機械学習であり、画像認識の分野が有力な活用分野の一つである。

【0037】

無人機１Ｂは、画像認識プログラムによって、無人機１Ａの特徴データを参照する。特徴データは、例えば、無人機１Ａの外観について、輪郭や個々の構成の方向といった多数の特徴を示すデータである。特徴データは、カメラ１０ａの種類によって、可視光のもとにおける特徴データ、及び／または、近赤外線のもとにおける特徴データが記憶部５２に記憶されている。

【0038】

無人機１Ｂは、無人機１Ａの多数の特徴データに基づいて、カメラ１０ａによって取得した画像に含まれる物体の特徴を識別して、無人機１Ａを認識できるようになっている。

【0039】

具体的には、無人機１Ｂは、カメラ１０ａで取得した画像について、例えば、輪郭や個々の構成の方向といった特徴を多数抽出し、深層学習（ディープラーニング）で取得した無人機１Ａの特徴データと対比して、相関性（相関度）を判断する。相関度が高いほど、取得した画像中の物体が無人機１Ａである可能性が高い。例えば、相関度が０の場合には、無人機１Ａである可能性（以下、「物体共通確率」と呼ぶ。）は０％として、相関度が最大値を示すときに、物体共通確率が１００％であると定義する。無人機１Ｂは、物体共通確率が所定の基準値である、例えば、９５％以上であるときに、取得した画像中の物体が、無人機１Ａである判断する。

【0040】

無人機１Ａ等は、位置調整プログラムによって、作業位置Ｐ１における撮影を交代するための位置調整を行う。例えば、無人機１Ａが１番機として撮影を実施しているときに、無人機１Ｂが２番機として撮影を引き継ぐ場合には、無人機１Ｂは、準備位置Ｐ２に到達すると、準備位置Ｐ２に到達したこと、および、作業位置Ｐ１に位置する無人機１Ａを認識したことを示す情報を基地局１００に送信する。基地局１００は、無人機１Ａには、作業位置Ｐ１を離脱する指示を送信し、無人機１Ｂには、作業位置Ｐ１に移動する指示を送信する。このとき、無人機１Ａは上昇し、無人機１Ｂは水平方向に移動し、互いに衝突しないようになっている。また、無人機１Ａ等は、位置調整プログラムによって、レーザー距離計１０ｂからレーザー光を照射して、他の無人機１Ａ等に近づき過ぎないようにするようになっている。例えば、無人機１Ｂは、無人機１Ａとの距離をレーザー距離計１０ｂによって測定し、２メートル（ｍ）以内には接近しないようになっている。

【0041】

無人機１Ａ等は、撮影制御プログラムによって、カメラ１０ａによる撮影を実施する。無人機１Ａが１番機として作業位置Ｐ１に位置するときには、無人機１Ａは、集落２１２の方向にカメラ１０ａを向けて、撮影する。一方、無人機１Ａと交代するために準備位置Ｐ２に到達した２番機としての無人機１Ｂは、まず、作業位置Ｐ１を撮影し、画像中の無人機１Ａを認識する。その後、無人機１Ｂは、作業位置Ｐ１に到着すると集落２１２を撮影する。一方、無人機１Ａは、作業位置Ｐ１から離脱している間も集落２１２の撮影を継続し、基地局１００から撮影停止の指示を受信した後に、撮影を停止する。無人機１Ａは、作業位置Ｐ１から離脱している間は、上昇するにつれて、カメラ１０ａによる撮影の拡大倍率を大きくし、作業位置Ｐ１における撮影画像との差が小さくなるように調整する。

【0042】

図８は、基地局１００の機能構成を示す図である。図８に示すように、基地局１００は、ＣＰＵ１１０、記憶部１１２、通信部１１４、画像処理部１１６、無人機制御部１１８、無人機充電部１２０、電源部１２２を有する。

【0043】

基地局１００は、通信部１１４によって、無人機１Ａ等と通信可能になっている。基地局１００は、画像処理部１１６によって、無人機１Ａ等から受信した画像を処理するようになっている。基地局１００は、無人機制御部１１８によって、無人機１Ａ等に発進、帰還、交代等の指示を出すようになっている。基地局１００は、無人機充電部１２０によって、無人機１Ａ等のバッテリーの充電を行うようになっている。

【0044】

基地局１００の記憶部１１２には、交代指示プログラム、画像切替プログラムが格納されている。ＣＰＵ１００と交代指示プログラムは、交代指示手段の一例である。ＣＰＵ１００と画像切替プログラムは、画像切替手段の一例である。

【0045】

基地局１００は、交代指示プログラムによって、１番機である無人機１Ａからバッテリー残量が基準値以下であるとの情報を受信すると、バッテリーの充電が完了している、例えば、２番機である無人機１Ｂに発進指示を送信する。そして、無人機１Ｂから、準備位置Ｐ２に到着したこと、及び、作業位置Ｐ１の画像中に無人機１Ａを認識した旨の情報を受信すると、無人機１Ａには作業位置Ｐ１から離脱する指示を出し、無人機１Ｂには作業位置Ｐ１に移動する指示を出す。

【0046】

基地局１００は、画像切替プログラムによって、無人機１Ａから受信する画像と無人機１Ｂから受信する画像を切り替える。無人機１Ａが作業位置Ｐ１に位置する間は、無人機１Ａからの画像を使用し、無人機１Ｂが作業位置Ｐ１に到達して、集落２１２の撮影を開始すると無人機１Ｂからの画像を使用する。これにより、集落２１２の撮影を途切れることなく連続して実施することができる。

【0047】

以下、無人機１Ａ等の動作を、図９のフローチャートを参照して説明する。まず、最初に作業位置Ｐ１において撮影を行う無人機１Ａの動作を説明する。無人機１Ａは、基地局１００からの指示で作業位置Ｐ１に向かって発進し（図９のステップＳＴ１）、作業位置Ｐ１に到着したと判断すると（ステップＳＴ２）、目的位置である集落２１２を撮影する（ステップＳＴ３）。無人機１Ａは、撮影した画像を基地局１００へ送信する。撮影中に、無人機１Ａは、基地局１００へバッテリー残量を報告する（ステップＳＴ４）。基地局１００は、無人機１Ａのバッテリー残量が基準値以下の場合には、無人機１Ａと撮影作業を交代する２番機として、無人機１Ｂを発進させる。無人機１Ａは、基地局１００から離脱指示を受信すると（ステップＳＴ５）、上昇しつつ、撮影条件を調整する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６における調整は、無人機１Ａが上昇するにつれて、カメラ１０ａによる撮影の拡大倍率を大きくし、作業位置Ｐ１における撮影画像との差が小さくなるようにするための調整である。無人機１Ａは、基地局１００から帰還指示を受信すると（ステップＳＴ７）、撮影を停止し（ステップＳＴ８）、基地局１００に帰還する（ステップＳＴ９）。

【0048】

次に、無人機１Ａに交代して撮影を行う無人機１Ｂの動作を説明する。無人機１Ｂは、基地局１００から発進指示を受信すると（図１０のステップＳＴ１０１）、発進し（ステップＳＴ１０２）、準備位置Ｐ２に到着すると（ステップＳＴ１０３）、作業位置Ｐ１の画像を取得し、画像認識によって、１番機である無人機１Ａを認識する（ステップＳＴ１０４）。続いて、無人機１Ａは、準備位置Ｐ２に到着したこと、及び、作業位置Ｐ１の無人機１Ａを画像認識したことを基地局１００に報告する（ステップＳＴ１０５）。続いて、無人機１Ｂは、基地局１００から作業位置Ｐ１への移動指示を受信すると（ステップＳＴ１０６）、作業位置Ｐ１に向かって移動し（ステップＳＴ１０７）、作業位置Ｐ１に到着すると（ステップＳＴ１０８）、目的位置である集落２１２を撮影し（ステップＳＴ１０９）、基地局１００へ作業位置Ｐ１への到着情報を送信する（ステップＳＴ１１０）。無人機１Ｂは、撮影した画像を基地局１００へ送信する。以下は、図９のステップＳＴ４以下と同様である。

【0049】

次に、図１１を参照して、基地局１００の動作を説明する。基地局１００は、１番機である無人機１Ａに作業位置Ｐ１へ向かう発進指示を出し（図１１のステップＳＴ２０１）、無人機１Ａから集落２１２の撮影画像を受信する（ステップＳＴ２０２）。続いて、無人機１Ａからバッテリー残量情報を受信し（ステップＳＴ２０３）、バッテリー残量が基準値以下であると判断すると（ステップＳＴ２０４）、２番機である無人機１Ｂに発進を指示する（ステップＳＴ２０５）。続いて、無人機１Ｂから準備位置Ｐ２に到着したこと、及び、作業位置Ｐ１に位置する無人機１Ａを画像認識したことの報告を受信すると（ステップＳＴ２０６）、無人機１Ａには作業位置Ｐ１からの離脱指示を送信し、無人機１Ｂには作業位置Ｐ１への移動指示を送信する（ステップＳＴ２０７）。基地局１００は、無人機１Ｂから作業位置Ｐ１への到着情報を受信すると（ステップＳＴ２０８）、無人機１Ａに帰還指示を送信する（ステップＳＴ２０９）。ステップＳＴ２０８において、基地局１００が無人機１から作業位置Ｐ１への到着情報を受信する前提として、無人機１は目的位置を撮影しているから（図１０のステップＳＴ１０８〜１１０参照）、基地局１００が無人機１Ａに帰還指示を送信する以前に、基地局１００は、無人機１Ｂから目的位置の撮影画像を受信できるようになっている。すなわち、基地局１００は、無人機１Ｂから目的位置の画像を受信できることができることを確認したうえで、無人機１Ａに帰還指示を送信するようになっている。これにより、長時間にわって連続して、作業位置Ｐ１から集落２１２を撮影することができる。

【0050】

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、１番機の飛行可能時間が基準時間以下になった場合に、１番機と２番機の交代を実施する点である。基準時間としては、例えば、作業位置Ｐ１で撮影している１番機である無人機１Ａが、２番機である無人機１Ｂの到着を待って、基地局１００へ帰還するまでの時間に若干の余裕を加えた時間Ｔｃである。時間Ｔｃは、無人機１Ａ等が作業位置Ｐ１と基地局１００との間を往復する時間にほぼ等しい。無人機１Ａは、最初に基地局１００から作業位置Ｐ１に到着するまでの時間Ｔｃ１を記憶し、時間Ｔｃ１を示す情報を基地局１００に送信する。基地局１００は、時間Ｔｃ１を示す情報を記憶部１１２に記憶する。基地局１００は、時間Ｔｃ１を２倍して（Ｔｃ１×２）、さらに、１０％上乗せした時間を時間Ｔｃとする。無人機１Ａの飛行可能な総時間Ｔｍａｘは既知である。基地局１００は、無人機１Ａが発進した時刻から時間を積算して積算時間Ｔａｄｄとし、総時間Ｔｍａｘから積算時間Ｔａｄｄを差し引いた時間が時間Ｔｃ以下になった時点で、２番機である無人機１Ｂに発進指示を送信するようになっている。

【0051】

なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0052】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 無人機
２ 筐体
１０ａ カメラ
１００ 基地局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】