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(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】P2023054691
(43)【公開日】2023-04-14
(54)【発明の名称】データ処理装置およびデータ処理方法
(51)【国際特許分類】
G09B 29/00 20060101AFI20230407BHJP
G01M 99/00 20110101ALI20230407BHJP
G08G 5/04 20060101ALI20230407BHJP
G01C 21/20 20060101ALI20230407BHJP
G09B 29/10 20060101ALI20230407BHJP
【ＦＩ】
G09B29/00 Z
G01M99/00 Z
G08G5/04 A
G01C21/20
G09B29/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021163694
(22)【出願日】2021-10-04
(71)【出願人】
【識別番号】000003687
【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000102728
【氏名又は名称】株式会社エヌ・ティ・ティ・データ
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(71)【出願人】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】紙本 斉士
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 亮平
(72)【発明者】
【氏名】黛 知也
(72)【発明者】
【氏名】吉羽 進
(72)【発明者】
【氏名】武井 紹彦
(72)【発明者】
【氏名】秋本 了
(72)【発明者】
【氏名】丸山 明彦
(72)【発明者】
【氏名】須田 康介
(72)【発明者】
【氏名】大石 怜奈
(72)【発明者】
【氏名】馬渕 睦実
(72)【発明者】
【氏名】藤田 将史
【テーマコード（参考）】
2C032
2F129
2G024
5H181
【Ｆターム（参考）】
2C032HB07
2C032HB11
2F129AA11
2F129DD40
2F129DD53
2F129DD62
2F129EE52
2F129EE95
2G024AD34
2G024BA01
2G024CA01
2G024CA30
5H181AA26
5H181CC03
5H181LL01
(57)【要約】
【課題】ドローン等の無人航空機の飛行計画作成および空域管理のためのデータ処理装置およびデータ処理方法を提供する。
【解決手段】データ処理装置は、鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、鉄塔および鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、設備情報に基づき、点群データから鉄塔を特定し、鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、設備情報と点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、新たな設備情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】データ処理装置は、鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、鉄塔および鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、設備情報に基づき、点群データから鉄塔を特定し、鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、設備情報と点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、新たな設備情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
データ処理装置であって、
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、
前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有するデータ処理装置。
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、
前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有するデータ処理装置。
【請求項2】
前記鉄塔から前記空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離は、前記鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定される、
請求項１に記載のデータ処理装置。
請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項3】
前記空域設定部は、前記空域を複数の部分空域に区切り、
前記重複判定部は、前記部分空域ごとに前記空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域をドローンが飛行できる空域に設定する、
請求項１または２に記載のデータ処理装置。
前記重複判定部は、前記部分空域ごとに前記空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域をドローンが飛行できる空域に設定する、
請求項１または２に記載のデータ処理装置。
【請求項4】
データ処理装置を用いたデータ処理方法であって、
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、
前記データ処理装置の重複判定部により、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する、
データ処理方法。
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、
前記データ処理装置の重複判定部により、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する、
データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドローン等の無人航空機の飛行計画作成および空域管理のためのデータ処理装置およびデータ処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、ドローンは、宅配サービス、農薬や肥料の散布、災害調査、報道等さまざまな分野に応用されている。
ドローンを飛行させるためには事前にドローンの飛行ルートを作成する必要がある。例えば特許文献１には、地図を参照してドローンの飛行ルートを決定および設定することを可能にするシステムが提案されている。
ドローンを飛行させるためには事前にドローンの飛行ルートを作成する必要がある。例えば特許文献１には、地図を参照してドローンの飛行ルートを決定および設定することを可能にするシステムが提案されている。
【0003】
国土地理院地図には、鉄塔や樹木等の障害物情報がないため、従来、出願人は、国土地理院地図から地盤標高データを取得し、そのデータに出願人が保有する鉄塔および送電線等に関する設備情報を加えて、ドローンの飛行計画を作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－１１７０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、国土地理院地図の地盤標高データは、誤差が最大５ｍ程度存在する。また、出願人が保有する鉄塔および送電線等に関する設備情報は、手作業により入力されているため、データが誤っているおそれがある。また、設備情報のうち、鉄塔の緯度および経度の位置情報に関しては、小数点以下何桁まで入力するかに依存して誤差が数ｍに及ぶことがある。さらに、設備施工精度誤差は、最大で数ｃｍである。
従来のように、国土地理院地図の地盤標高データと設備情報とに基づいて、ドローン飛行のための空域を設定すると、その空域に誤差が生ずるおそれがあった。そこで、本発明は、正確な設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことを目的とする。
従来のように、国土地理院地図の地盤標高データと設備情報とに基づいて、ドローン飛行のための空域を設定すると、その空域に誤差が生ずるおそれがあった。そこで、本発明は、正確な設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のデータ処理装置は、
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、
前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有する。
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、
前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有する。
【0007】
本発明のデータ処理装置では、
前記鉄塔から前記空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離は、前記鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定されることが好ましい。
前記鉄塔から前記空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離は、前記鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定されることが好ましい。
【0008】
本発明のデータ処理装置では、
前記空域設定部は、前記空域を複数の部分空域に区切り、
前記重複判定部は、前記部分空域ごとに前記空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域をドローンが飛行できる空域に設定することが好ましい。
前記空域設定部は、前記空域を複数の部分空域に区切り、
前記重複判定部は、前記部分空域ごとに前記空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域をドローンが飛行できる空域に設定することが好ましい。
【0009】
本発明のデータ処理装置を用いたデータ処理方法では、
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、
前記データ処理装置の重複判定部により、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する。
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、
前記データ処理装置の重複判定部により、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、正確な設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明のデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】（ａ）は点群データの計測方法を示し、（ｂ）は点群データのイメージを示す。
【図3】点群データから鉄塔および送電線に関する所定の座標を採録する方法を示す。
【図4】ドローンが飛行可能な３次元の空域を設定する方法を示す。
【図5】ドローンが飛行可能な３次元の空域を示す。
【図6】本発明のデータ処理方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、さまざまな変形が可能である。
【0013】
図１は、本発明のデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
データ処理装置１０は、設備情報記憶部１と、点群データ記憶部２と、設備情報管理記憶部３と、座標採録部４と、照合部５と、空域設定部６と、重複判定部７と、を有する。
データ処理装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、タブレット端末およびスマートフォン等の情報処理装置によって実現することができる。データ処理装置１０は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置および通信インタフェース等を有し、ソフトウェアと協働して動作する。
データ処理装置１０は、設備情報記憶部１と、点群データ記憶部２と、設備情報管理記憶部３と、座標採録部４と、照合部５と、空域設定部６と、重複判定部７と、を有する。
データ処理装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、タブレット端末およびスマートフォン等の情報処理装置によって実現することができる。データ処理装置１０は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置および通信インタフェース等を有し、ソフトウェアと協働して動作する。
【0014】
電力会社である出願人は、上述したように、自身の所有物である鉄塔および送電線等に関する設備情報を保有している。設備情報記憶部１は、この設備情報を記憶している。
設備情報は、送電線名称、線路電圧、設備所管箇所組織、支持物名称、集合設備分類（単、併架）、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、鉄塔の海抜高、鉄塔の腕下高、鉄塔の水平角度、鉄塔繋がり先送電線名称、鉄塔繋がり先送電線支持物番号等を含む。また、設備情報は、この他、任意の情報を含むことができる。
設備情報は、送電線名称、線路電圧、設備所管箇所組織、支持物名称、集合設備分類（単、併架）、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、鉄塔の海抜高、鉄塔の腕下高、鉄塔の水平角度、鉄塔繋がり先送電線名称、鉄塔繋がり先送電線支持物番号等を含む。また、設備情報は、この他、任意の情報を含むことができる。
【0015】
点群データ記憶部２は、鉄塔および鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶している。
図２（ａ）は点群データの計測方法を示し、図２（ｂ）は点群データのイメージを示す。
図２（ａ）に示すように、例えば、高度４００ｍ、速度７０ｋｍ／ｈで飛行するヘリコプターＨ等からレーザパルスを照射し、反射波を位置座標として３次元計測することにより、図２（ｂ）に示すように、鉄塔および鉄塔の周囲の物体（送電線、樹木等）の点群データを取得する。
点群データは、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ。なお、現在は、鉄塔を中心に左右に１００ｍの範囲の点群データは、送電線の保守等のために利用されているが、その他の範囲の点群データは利用されていない。本発明では、ドローンの飛行計画作成および空域管理のために、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ全点群データを利用する。
なお、本発明では、既存の点群データを利用することを例に説明するが、新たに点群データを取得することもできる。また、点群データの数値範囲は一例である。
図２（ａ）は点群データの計測方法を示し、図２（ｂ）は点群データのイメージを示す。
図２（ａ）に示すように、例えば、高度４００ｍ、速度７０ｋｍ／ｈで飛行するヘリコプターＨ等からレーザパルスを照射し、反射波を位置座標として３次元計測することにより、図２（ｂ）に示すように、鉄塔および鉄塔の周囲の物体（送電線、樹木等）の点群データを取得する。
点群データは、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ。なお、現在は、鉄塔を中心に左右に１００ｍの範囲の点群データは、送電線の保守等のために利用されているが、その他の範囲の点群データは利用されていない。本発明では、ドローンの飛行計画作成および空域管理のために、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ全点群データを利用する。
なお、本発明では、既存の点群データを利用することを例に説明するが、新たに点群データを取得することもできる。また、点群データの数値範囲は一例である。
【0016】
図３は、点群データから鉄塔および送電線に関する所定の座標を採録する方法を示す。
座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。具体的には、座標採録部４は、点群データから、鉄塔の最上端点である鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、鉄塔の最外側点である腕金先端の座標Ｂ（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、Ｃ（ｘ３、ｙ３、ｚ３）および同一高さの鉄塔の４脚座標である鉄塔脚部座標Ｄ（ｘ４、ｙ４、ｚ４）、Ｅ（ｘ５、ｙ５、ｚ５）、Ｆ（ｘ６、ｙ６、ｚ６）、Ｇ（ｘ７、ｙ７、ｚ７）を採録する。
なお、図示を省略するが、座標採録部４は、鉄塔の中心座標および鉄塔の中心地盤座標である海抜高も採録することができる。座標採録部４は、この他、任意の座標を採録することができる。座標採録部４は、採録した座標から、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、腕金幅、根開き等の航路情報を定義する。
また、座標採録部４は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報に基づき、点群データの送電線の経路座標を求めることもできる。
座標の採録は、手動で行ってもよいし、ソフトウェアにより自動で行ってもよい。
座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。具体的には、座標採録部４は、点群データから、鉄塔の最上端点である鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、鉄塔の最外側点である腕金先端の座標Ｂ（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、Ｃ（ｘ３、ｙ３、ｚ３）および同一高さの鉄塔の４脚座標である鉄塔脚部座標Ｄ（ｘ４、ｙ４、ｚ４）、Ｅ（ｘ５、ｙ５、ｚ５）、Ｆ（ｘ６、ｙ６、ｚ６）、Ｇ（ｘ７、ｙ７、ｚ７）を採録する。
なお、図示を省略するが、座標採録部４は、鉄塔の中心座標および鉄塔の中心地盤座標である海抜高も採録することができる。座標採録部４は、この他、任意の座標を採録することができる。座標採録部４は、採録した座標から、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、腕金幅、根開き等の航路情報を定義する。
また、座標採録部４は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報に基づき、点群データの送電線の経路座標を求めることもできる。
座標の採録は、手動で行ってもよいし、ソフトウェアにより自動で行ってもよい。
【0017】
照合部５は、設備情報と点群データとを照合する。
例えば、照合部５は、設備情報の鉄塔の緯度および経度と、点群データの鉄塔の中心座標と、を照合する。
上述したように、設備情報は、手入力のため誤っているおそれがあり、特に、鉄塔の緯度および経度の位置情報に関しては誤差が大きいことがある。そこで、位置情報に関しては、照合部５は、照合の結果、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。
例えば、照合部５は、設備情報の鉄塔の緯度および経度と、点群データの鉄塔の中心座標と、を照合する。
上述したように、設備情報は、手入力のため誤っているおそれがあり、特に、鉄塔の緯度および経度の位置情報に関しては誤差が大きいことがある。そこで、位置情報に関しては、照合部５は、照合の結果、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。
【0018】
また、照合部５は、設備情報の鉄塔高と点群データの鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）とを照合し、設備情報の鉄塔の海抜高と点群データの鉄塔の中心地盤座標とを照合し、設備情報の鉄塔の水平角度と点群データの鉄塔の脚部座標Ｄ（ｘ４、ｙ４、ｚ４）、Ｅ（ｘ５、ｙ５、ｚ５）、Ｆ（ｘ６、ｙ６、ｚ６）、Ｇ（ｘ７、ｙ７、ｚ７）とを照合する。照合部５は、この他、任意の設備情報と点群データとを照合することができる。
これらの位置情報以外に関しては、照合部５は、照合の結果、設備情報と点群データとの誤差が所定値、例えば０．３ｍ未満であれば、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。一方、誤差が０．３ｍ以上であれば、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
なお、０．３ｍという数値は一例であり、基準は、計測制度および施工精度を考慮して適宜変更可能である。
これらの位置情報以外に関しては、照合部５は、照合の結果、設備情報と点群データとの誤差が所定値、例えば０．３ｍ未満であれば、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。一方、誤差が０．３ｍ以上であれば、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
なお、０．３ｍという数値は一例であり、基準は、計測制度および施工精度を考慮して適宜変更可能である。
【0019】
新たな設備情報は、設備情報管理記憶部３に保存される。なお、必要により、設備情報記憶部１に保存されている設備情報が更新されてもよい。
また、照合部５は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報と点群データの送電線の経路座標とを照合することにより、新たな設備情報に誤りがないことを確認することができる。
また、照合部５は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報と点群データの送電線の経路座標とを照合することにより、新たな設備情報に誤りがないことを確認することができる。
【0020】
このように、本発明では、設備情報と点群データとを照合することにより、正確な設備情報を作成することができ、この設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことができる。
以下、ドローンの飛行計画作成および空域管理について説明する。
以下、ドローンの飛行計画作成および空域管理について説明する。
【0021】
図４は、ドローンが飛行可能な３次元の空域を設定する方法を示す。
空域設定部６は、新たに作成した正確な設備情報の鉄塔の位置情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、空域位置座標データを抽出する。
図４（ａ）に示すように、空域設定部６は、鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、Ａ’（ｘ１’、ｙ１’、ｚ１’）の５ｍ上方から３０ｍ上方までの空間をドローンが飛行可能な空域として設定する。鉄塔から空域までを５ｍ離すのは、ドローンが鉄塔直近を飛行し、鉄塔に接触するおそれを回避するためである。一方、空域の上限を鉄塔から３０ｍに設定するのは、出願人の所有物である鉄塔から３０ｍ以内の領域では、出願人以外のドローンが飛行できないため、出願人のドローンのみが安全に飛行できるからである。
図４（ｂ）に示すように、鉄塔から空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離Ｌは、鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定される。具体的には、送電線の電圧が１７０ｋＶ以上の場合には離隔距離Ｌは１６ｍに設定され、送電線の電圧が１７０ｋＶ未満の場合には離隔距離Ｌは５ｍに設定される。
１６ｍおよび５ｍという数値は一例であり、離隔距離Ｌは、電磁界によるコンパスエラー、ＧＰＳ誤差および送電線の横ぶれ等を考慮して決定される。
図４（ｃ）に示すように、設定された空域は、鉄塔の左の部分空域Ｋ１～Ｋ４と、鉄塔の上部の部分空域Ｋ５と、鉄塔の右の部分空域Ｋ６～Ｋ９と、を含む。
このように、空域設定部６は、空域を例えば１０ｍごとに複数の部分空域に区切る。
空域設定部６は、新たに作成した正確な設備情報の鉄塔の位置情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、空域位置座標データを抽出する。
図４（ａ）に示すように、空域設定部６は、鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、Ａ’（ｘ１’、ｙ１’、ｚ１’）の５ｍ上方から３０ｍ上方までの空間をドローンが飛行可能な空域として設定する。鉄塔から空域までを５ｍ離すのは、ドローンが鉄塔直近を飛行し、鉄塔に接触するおそれを回避するためである。一方、空域の上限を鉄塔から３０ｍに設定するのは、出願人の所有物である鉄塔から３０ｍ以内の領域では、出願人以外のドローンが飛行できないため、出願人のドローンのみが安全に飛行できるからである。
図４（ｂ）に示すように、鉄塔から空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離Ｌは、鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定される。具体的には、送電線の電圧が１７０ｋＶ以上の場合には離隔距離Ｌは１６ｍに設定され、送電線の電圧が１７０ｋＶ未満の場合には離隔距離Ｌは５ｍに設定される。
１６ｍおよび５ｍという数値は一例であり、離隔距離Ｌは、電磁界によるコンパスエラー、ＧＰＳ誤差および送電線の横ぶれ等を考慮して決定される。
図４（ｃ）に示すように、設定された空域は、鉄塔の左の部分空域Ｋ１～Ｋ４と、鉄塔の上部の部分空域Ｋ５と、鉄塔の右の部分空域Ｋ６～Ｋ９と、を含む。
このように、空域設定部６は、空域を例えば１０ｍごとに複数の部分空域に区切る。
【0022】
また、空域を水平方向および／または垂直方向に区切り、空域を複数車線化することもできる。例えば、部分空域Ｋ５を送電線に沿う方向に２つに区切り、部分空域Ｋ５の左側および部分空域Ｋ１～Ｋ４を第１の車線とし、部分空域Ｋ５の右側および部分空域Ｋ６～Ｋ９を第２の車線とすることができる。このように空域を複数車線化することにより、第１の車線を飛行するドローンと、第２の車線を飛行するドローンと、の接触リスクを回避することができる。
【0023】
重複判定部７は、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定する。
部分空域Ｋ１～Ｋ９は、新たな設備情報の鉄塔に基づいて設定されており、鉄塔の周囲に存在する可能性がある樹木等の地表障害物を考慮して設定されているわけではない。図４（ｃ）に示すように、部分空域Ｋ８、Ｋ９には樹木が存在しているため、部分空域Ｋ８、Ｋ９内には樹木の点群データが存在する。それゆえ、部分空域Ｋ８、Ｋ９では、空域位置座標データと点群データとの座標重複があり、重複判定部７は、部分空域Ｋ８、Ｋ９をドローンが飛行できない空域に設定する。
また、部分空域Ｋ１には現時点では樹木は存在していないものの、樹木の成長を考慮すると、将来的に部分空域Ｋ１に樹木が存在する可能性がある。この場合もまた、重複判定部７は、部分空域Ｋ１をドローンが飛行できない空域に設定する。このように、重複判定部７は、樹木の成長度合いを考慮した予測データに基づいた点群データを用いることもできる。
部分空域Ｋ１～Ｋ９は、新たな設備情報の鉄塔に基づいて設定されており、鉄塔の周囲に存在する可能性がある樹木等の地表障害物を考慮して設定されているわけではない。図４（ｃ）に示すように、部分空域Ｋ８、Ｋ９には樹木が存在しているため、部分空域Ｋ８、Ｋ９内には樹木の点群データが存在する。それゆえ、部分空域Ｋ８、Ｋ９では、空域位置座標データと点群データとの座標重複があり、重複判定部７は、部分空域Ｋ８、Ｋ９をドローンが飛行できない空域に設定する。
また、部分空域Ｋ１には現時点では樹木は存在していないものの、樹木の成長を考慮すると、将来的に部分空域Ｋ１に樹木が存在する可能性がある。この場合もまた、重複判定部７は、部分空域Ｋ１をドローンが飛行できない空域に設定する。このように、重複判定部７は、樹木の成長度合いを考慮した予測データに基づいた点群データを用いることもできる。
【0024】
以上のように、重複判定部７は、部分空域Ｋ１～Ｋ９ごとに空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域Ｋ２～Ｋ７をドローンが飛行できる空域に設定する。
なお、重複判定部７は、システム構築時だけでなく、点群データが更新されたときにも、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することが好ましい。
なお、重複判定部７は、システム構築時だけでなく、点群データが更新されたときにも、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することが好ましい。
【0025】
図５は、ドローンが飛行可能な３次元の空域を示す。
上述したように、新たな設備情報の鉄塔の位置情報に基づき設定した空域において、空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することにより、ドローンが安心安全に飛行できる空域を決定することができる。
上述したように、新たな設備情報の鉄塔の位置情報に基づき設定した空域において、空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することにより、ドローンが安心安全に飛行できる空域を決定することができる。
【0026】
図６は、本発明のデータ処理方法のフローチャートを示す。
ステップＳ１において、座標採録部４は、設備情報を取り込む。
ステップＳ２において、座標採録部４は、点群データを取り込む。
ステップＳ３において、座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。
ここで、座標採録部４は、データ処理装置１０の航空写真記憶部（図示せず）から航空写真を取り込み、航空写真を画像認識させることにより、鉄塔周辺の地表障害物や樹木の植生を識別することもできる。
ステップＳ１において、座標採録部４は、設備情報を取り込む。
ステップＳ２において、座標採録部４は、点群データを取り込む。
ステップＳ３において、座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。
ここで、座標採録部４は、データ処理装置１０の航空写真記憶部（図示せず）から航空写真を取り込み、航空写真を画像認識させることにより、鉄塔周辺の地表障害物や樹木の植生を識別することもできる。
【0027】
ステップＳ４において、照合部５は、設備情報と点群データとを照合する。
ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６において、照合部５は、点群データを正として採録する。
一方、ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報以外の場合（ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ未満の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
一方、ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ以上の場合（ＮＯ）、ステップＳ８において、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
ステップＳ９において、照合部５は、正として採録した点群データに基づき、新たな設備情報を作成し、設備情報管理記憶部３に保存する。
ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６において、照合部５は、点群データを正として採録する。
一方、ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報以外の場合（ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ未満の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
一方、ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ以上の場合（ＮＯ）、ステップＳ８において、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
ステップＳ９において、照合部５は、正として採録した点群データに基づき、新たな設備情報を作成し、設備情報管理記憶部３に保存する。
【0028】
ステップＳ１０において、空域設定部６は、新たな設備情報の鉄塔の位置情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、この空域を複数の部分空域に区切る。
ステップＳ１１において、空域設定部６は、各部分空域内の空域位置座標データを抽出する。
ステップＳ１２において、重複判定部７は、各部分空域内の点群データを抽出する。
ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がない場合（ＮＯ）、ステップＳ１４において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できる空域（飛行可能空域）に設定する。
一方、ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がある場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できない空域（飛行不可能空域）に設定する。
ステップＳ１３～Ｓ１５は、部分空域ごとに実施する。
ステップＳ１１において、空域設定部６は、各部分空域内の空域位置座標データを抽出する。
ステップＳ１２において、重複判定部７は、各部分空域内の点群データを抽出する。
ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がない場合（ＮＯ）、ステップＳ１４において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できる空域（飛行可能空域）に設定する。
一方、ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がある場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できない空域（飛行不可能空域）に設定する。
ステップＳ１３～Ｓ１５は、部分空域ごとに実施する。
【符号の説明】
【0029】
１…設備情報記憶部、２…点群データ記憶部、３…設備情報管理記憶部、４…座標採録部、５…照合部、６…空域設定部、７…重複判定部、１０…データ処理装置、Ｈ…ヘリコプター
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】