JP7832765B2 - control system - Google Patents
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- JP7832765B2 JP7832765B2 JP2021036463A JP2021036463A JP7832765B2 JP 7832765 B2 JP7832765 B2 JP 7832765B2 JP 2021036463 A JP2021036463 A JP 2021036463A JP 2021036463 A JP2021036463 A JP 2021036463A JP 7832765 B2 JP7832765 B2 JP 7832765B2
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Description
本発明は、制御に関する技術である。 This invention relates to control technology.
従来から、飛行を制御するための技術が知られている。例えば特許文献1には、目的に 応じた最適飛行経路を求めるための空問経路探索装置が記載されている。この装置は、入力された飛行目的に応じた判断基準と、空間経路環境情報とに基づき、所定のブロック毎に分割された飛行空間に対し、ブロック毎に飛行適否箇所としての点数付けを行う。 Technologies for controlling flight have been known for some time. For example, Patent Document 1 describes a spatial path search device for determining the optimal flight path according to a specific purpose. This device, based on judgment criteria corresponding to the input flight purpose and spatial path environment information, assigns scores to each block of the flight space, which is divided into predetermined blocks, indicating whether each block is suitable for flight.
移動体の移動を適切に制御する技術を提供する。 To provide technology for appropriately controlling the movement of mobile objects.
3次元空間内において線状のネットワークをあらわす飛行体ネットワーク情報と、3次元空間を複数の領域に分割した各々の領域の位置及び範囲をあらわす3次元情報とに基づき、飛行体が飛行する経路を算出する処理を行う制御部を有し、前記飛行体ネットワーク情報及び前記3次元情報は、関連付けられており、前記飛行体ネットワーク情報は、複数のノードおよびノード間を接続する複数のリンクそれぞれを通過する困難さを示すそれぞれのコスト情報を含み、前記3次元情報は、各前記領域内に地物が存在しているか否かを示す有無情報と、各前記領域と最寄りの地物との距離を示す地物距離情報と、を含み、前記制御部は、各前記領域に対応する3次元情報に含まれる前記有無情報と、前記地物距離情報と、に基づいて、各前記領域のコスト情報を算出し、前記ノードのコスト情報と、前記リンクのコスト情報と、前記算出された各前記領域のコスト情報と、に基づいて、前記飛行体の経路を探索して、該飛行体が移動する飛行体経路情報を生成し、前記制御部は、距離優先の経路探索要求を受信した場合、前記有無情報に基づき地物が存在しないと判断される領域における前記地物との距離の近さよりも、経路全体の移動距離が短くなることを優先して前記経路を探索し、安全優先の経路探索要求を受信した場合、経路全体の移動距離よりも前記地物距離情報が所定距離未満である領域を通過しないことを優先して前記経路を探索する制御システムを提供する。 The control unit performs a process to calculate the flight path of an aircraft based on aircraft network information representing a linear network in three-dimensional space and three-dimensional information representing the position and range of each of the multiple regions into which the three-dimensional space is divided, wherein the aircraft network information and the three-dimensional information are related, the aircraft network information includes cost information indicating the difficulty of passing through each of the multiple nodes and the multiple links connecting the nodes, the three-dimensional information includes presence/absence information indicating whether or not a feature exists in each of the regions, and feature distance information indicating the distance between each of the regions and the nearest feature, and the control unit processes the presence/absence information included in the three-dimensional information corresponding to each of the regions The control system provides a control system that calculates cost information for each of the aforementioned areas based on the information and the feature distance information, searches for a path for the aircraft based on the cost information of the node, the cost information of the link, and the calculated cost information for each of the aforementioned areas , and generates aircraft path information for the aircraft's movement. The control unit, upon receiving a distance-prioritized path search request, searches for a path prioritizing a shorter overall travel distance over proximity to features in areas where features are determined not to exist based on the presence/absence information, and upon receiving a safety-prioritized path search request, searches for a path prioritizing avoiding areas where the feature distance information is less than a predetermined distance compared to the overall travel distance .
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の移動システム1を示し、第1の制御システム2、第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6を含む。なお、第1の制御システム2(制御部11)、第2の制御システム3,4,5及び第3の制御システム6は、所定の機能を実現する機能部を含み、図示していないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を備え、CPUは、ROMに格納された各種プログラムを読み出して、RAMに展開して実行することで、各種プログラムに関する機能を実現する。また、地図情報記憶部11は、ハードディスクやSD-RAM等の大容量記憶媒体で構成されている。
(First embodiment)
Figure 1 shows a mobile system 1 of the first embodiment, which includes a first control system 2, second control systems 3, 4, and 5, and a third control system 6. The first control system 2 (control unit 11), the second control systems 3, 4, and 5, and the third control system 6 each include a functional unit that realizes a predetermined function, and is equipped with a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), which are not shown. The CPU realizes the functions related to various programs by reading various programs stored in the ROM, expanding them into the RAM, and executing them. The map information storage unit 11 is composed of a large-capacity storage medium such as a hard disk or SD-RAM.
第1の制御システム2は、制御部11及び地図情報記憶部12を含む。制御部11は、第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6からの所定の要求信号を受信すると、その要求信号に応じた情報を送信する機能を有する。具体的には、制御部11は、地図情報記憶部12に記憶されている第1の地図情報21及び第2の地図情報22を第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6に送信する。また、第1の地図情報21を利用して飛行体が移動する経路の情報(以下「飛行体経路情報」という)の算出を行ったり、第1の地図情報21を利用して飛行体が移動する経路を評価する等の飛行体の飛行の制御のための処理を行う。また、飛行体経路情報を第2の制御システム3,4、5に送信する。 The first control system 2 includes a control unit 11 and a map information storage unit 12. The control unit 11 has the function of transmitting information corresponding to a predetermined request signal received from the second control systems 3, 4, 5 and the third control system 6. Specifically, the control unit 11 transmits the first map information 21 and the second map information 22 stored in the map information storage unit 12 to the second control systems 3, 4, 5 and the third control system 6. It also performs processing for controlling the flight of the aircraft, such as calculating information about the aircraft's path (hereinafter referred to as "aircraft path information") using the first map information 21, and evaluating the aircraft's path using the first map information 21. Furthermore, it transmits the aircraft path information to the second control systems 3, 4, and 5.
地図情報記憶部12は、第1の地図情報21及び第2の地図情報22を記憶している。第1の地図情報21は、飛行体ネットワーク情報41、飛行空間情報42、3次元情報43、2次元情報44及び関連情報45を含む。第2の地図情報は、動的情報51、飛行規制情報52、障害物情報53及び地形情報54を含む。 The map information storage unit 12 stores first map information 21 and second map information 22. The first map information 21 includes aircraft network information 41, flight space information 42, three-dimensional information 43, two-dimensional information 44, and related information 45. The second map information includes dynamic information 51, flight restriction information 52, obstacle information 53, and terrain information 54.
第1の地図情報21は、飛行体が飛行する飛行路の繋がりである飛行網(以下「飛行網」という)に関する情報である。飛行体ネットワーク情報41は、線状の第1の地物である一級河川、二級河川等の主要な河川(以下「主要河川」という)上、並びに複数の主要河川を交差する線状の第2の地物である幹線道路(高速道路、国道等)、鉄道及び送電線上に沿った線状の飛行網に関する情報である。なお、飛行体ネットワーク情報41は、その第1の地物やその第2の地物に沿った線状の飛行網に関するものに限られず、建物、田畑、山地等の上に設けられた線状の飛行網に関するものも含み、つまり、線状の地物、建物、田畑、山地等の上空の3次元空間内において線状のネットワークである。飛行空間情報42は、日本国内の所定の領域上の空間領域に関する情報である。3次元情報43は、主要河川及び幹線道路、鉄道又は送電線に沿った線状の領域及びそれ以外の例えば田畑、住宅、建物、非幹線道路、比較的小さな河川等が存在する領域を含む全ての領域(以下「2次元領域」という)上の3次元空間を複数の領域に分割した各々の領域の位置及び範囲に関する情報である。2次元情報44は、2次元領域を複数の領域に分割した各々の領域の位置及び範囲に関する情報である。そして、飛行体ネットワーク情報41、3次元情報43及び2次元情報42は、最適な経路の算出や経路の評価等の飛行体の制御のための処理を可能とする情報として、所定の区間を飛行する飛行の困難さ(その所定区間を飛行する時間、飛行する距離及び飛行する危険度等)をあらわす情報(以下「飛行コスト情報」という)を算出可能な情報を含む。関連情報45は、飛行体ネットワーク情報41、飛行空間情報42、3次元情報43及び2次元情報44を関連付ける情報である。 The first map information 21 is information concerning the flight network (hereinafter referred to as the "flight network"), which is a connection of flight paths over which aircraft fly. The aircraft network information 41 is information concerning linear flight networks along major rivers such as Class 1 and Class 2 rivers (hereinafter referred to as "major rivers"), which are linear first features, and along main roads (expressways, national highways, etc.), railways, and power transmission lines, which are linear second features that intersect multiple major rivers. The aircraft network information 41 is not limited to linear flight networks along the first and second features, but also includes linear flight networks established over buildings, fields, mountains, etc. In other words, it is a linear network in the three-dimensional space above linear features, buildings, fields, mountains, etc. The flight space information 42 is information concerning spatial areas in a predetermined area within Japan. The 3D information 43 is information regarding the location and extent of each of the multiple regions into which the 3D space on all regions (hereinafter referred to as the "2D region") is divided, including linear regions along major rivers and main roads, railways or power lines, and other regions such as fields, houses, buildings, non-main roads, and relatively small rivers. The 2D information 44 is information regarding the location and extent of each of the multiple regions into which the 2D region is divided. Furthermore, the aircraft network information 41, 3D information 43, and 2D information 42 include information that enables processing for aircraft control, such as calculating the optimal route and evaluating the route, and includes information that can calculate information representing the difficulty of flying over a predetermined section (such as the time to fly over that predetermined section, the distance to fly, and the degree of risk of flying) (hereinafter referred to as "flight cost information"). The related information 45 is information that links the aircraft network information 41, flight space information 42, 3D information 43, and 2D information 44.
第2の地図情報22は、動的情報51、飛行規制情報52、障害物情報53及び地形情報54を含む。動的情報51は、時間ととともに変化する事象及び移動する対象物、並びに突発的に発生する事象に関する情報であり、気象観測情報(風向、風速、雲量、視程等)、飛行体の情報(衝突回避のため)、電波強度情報、GPS強度情報、交通情報(人、車両等の集積状況)、鳥類(猛禽類)の情報等が含まれる。飛行規制情報52は、飛行体の飛行が規制される領域に関する情報であり、人口集中地区、公共エリア、空港周辺、自衛隊基地、原子力発電所、政府施設、外国公館、飛行可能空域、飛行許可空域等の情報が含まれる。障害物情報53は、飛行体が飛行するにあたり飛行の障害物となる障害物の位置及び領域の情報であり、送電鉄塔、高圧線、配電柱、配電線、変電所、発電所、高層ビル、タワーマンション、工事クレーン、スタジアム、工場、樹木等の情報が含まれる。地形情報54は、2次元の地図情報であり、飛行体の着陸地点、飛行体の緊急着陸地点、地形(河川、山、道路)、計測対象物(橋梁、道路、建設現場、農地等)等の情報が含まれる。 The second map information 22 includes dynamic information 51, flight restriction information 52, obstacle information 53, and terrain information 54. Dynamic information 51 is information about events that change over time and moving objects, as well as events that occur suddenly, and includes meteorological observation information (wind direction, wind speed, cloud cover, visibility, etc.), aircraft information (for collision avoidance), radio wave intensity information, GPS intensity information, traffic information (concentration of people, vehicles, etc.), and bird (birds of prey) information. Flight restriction information 52 is information about areas where the flight of aircraft is restricted, and includes information on densely populated areas, public areas, airport areas, Self-Defense Force bases, nuclear power plants, government facilities, foreign embassies, airspace where flight is permitted, and airspace where flight is permitted. Obstacle information 53 is information on the location and area of obstacles that hinder the flight of aircraft, and includes information on power transmission towers, high-voltage lines, utility poles, power lines, substations, power plants, high-rise buildings, tower apartments, construction cranes, stadiums, factories, trees, etc. The terrain information 54 is two-dimensional map information and includes information such as the aircraft's landing site, emergency landing site, terrain (rivers, mountains, roads), and measurement targets (bridges, roads, construction sites, farmland, etc.).
第2の制御システム3、4、5は、飛行体の飛行を管理する事業者のシステムであり、第1の制御システムに必要な要求を行うために所定の要求信号を送信するとともに、第1の制御システム2から受信した、その要求信号に応じた情報(第1の地図情報21、第2の地図情報22、飛行体経路情報を含む。)を利用して飛行体の飛行を管理する。 The second control systems 3, 4, and 5 are systems of the operator managing the flight of the aircraft. They transmit predetermined request signals to the first control system to make necessary requests, and manage the flight of the aircraft using information received from the first control system 2 corresponding to those request signals (including the first map information 21, the second map information 22, and aircraft path information).
第3の制御システム6は、第2の制御システム3、第2の制御システム4及び第2の制御システム5から各々飛行体経路情報を受信し、その飛行体経路情報の経路が同一の時間帯において位置的に重複がないかを判断したり、複数の飛行体の飛行を監視する。 The third control system 6 receives aircraft path information from the second control systems 3, 4, and 5, respectively, and determines whether the paths of these aircraft paths overlap geographically within the same time period, and monitors the flights of multiple aircraft.
図2は、第1の地図情報21の詳細を示すと共に実際の地物との関係を示す図である。飛行体ネットワーク情報41は、主要河川60と幹線道路61とが交差する位置(橋)62の上空及び主要河川の分岐位置63の上空の位置をあらわすノード情報70、ノード情報70があらわす位置とノード情報70があらわす位置との間の道路又は河川の上空の位置をあらわすリンク情報71を有している。そして、ノード情報70は、そのノード情報70に対応する位置の情報及びその位置を通過する困難さを数値化したノードコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含み、リンク情報71は、リンク情報71に対応する位置(その道路又は河川の形状をあらわす位置に高さを追加した位置)の情報、接続するノード情報70を識別する情報及びその道路又は河川の上空を通過する困難さを数値化したリンクのコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含む。 Figure 2 shows the details of the first map information 21 and its relationship to actual geographical features. The aircraft network information 41 includes node information 70 representing the locations above the intersection (bridge) 62 of the main river 60 and the main road 61, and above the branching point 63 of the main river; and link information 71 representing the locations above the roads or rivers between the locations represented by the node information 70. The node information 70 includes location information corresponding to that node information 70 and node cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing through that location. The link information 71 includes location information corresponding to the link information 71 (a location obtained by adding height to the location representing the shape of the road or river), information identifying the connecting node information 70, and link cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing over that road or river.
3次元情報43は、2次元領域64上の3次元空間を複数の立方体の領域に分割した各々の立方体領域65の位置(例えば、立方体の重心位置)及び範囲(例えば、当該重心位置から立方体の各々の頂点までの長さ)をあらわす情報を含む(図2においては、一部分のみを示し、他の部分は省略しているが、実際は2次元領域64上の全ての領域上の3次元空間の位置に対応して3次元情報43が存在する)。なお2次元領域64上の3次元空間は、立方体ではなく、複数の直方体の領域に分割したものであっても良い。また、3次元情報43は、各々の立方体領域65内の位置において、建物、樹木等の地物が存在しているか否かをあらわす情報(以下「有無情報」という。)及び最寄りの当該地物との距離をあらわす情報(以下「地物距離情報」という。)を含む。 The three-dimensional information 43 includes information representing the position (e.g., the position of the centroid of the cube) and range (e.g., the distance from the centroid to each vertex of the cube) of each cubic region 65 obtained by dividing the three-dimensional space on the two-dimensional region 64 into multiple cubic regions (in Figure 2, only a portion is shown, and other parts are omitted, but in reality, three-dimensional information 43 exists corresponding to the positions in three-dimensional space on all regions of the two-dimensional region 64). Note that the three-dimensional space on the two-dimensional region 64 may be divided into multiple rectangular prism regions instead of cubes. Furthermore, the three-dimensional information 43 includes information indicating whether or not features such as buildings and trees exist at each position within the cubic region 65 (hereinafter referred to as "presence/absence information") and information indicating the distance to the nearest such feature (hereinafter referred to as "feature distance information").
2次元情報44は、2次元領域64を複数の正方形の領域に分割した各々の正方形領域66の位置(例えば、正方形の重心位置)及び範囲(例えば、当該重心位置から正方形の各々の頂点までの長さ)をあらわす情報を含む(図2においては、一部分のみを示し、他の部分は省略しているが、実際は2次元領域64の全ての領域上の位置に対応して2次元情報44が存在する)。なお、2次元情報64は、正方形ではなく、複数の長方形の領域に分割したものであっても良い。また、2次元情報44は、各々の正方形領域66内の位置において、河川、道路等の地物の占有割合をあらわす情報(以下「占有情報」という)及び標高値あらわす情報(以下「標高情報」という)を含む。有無情報、地物距離情報、占有情報及び標高情報を利用することにより、当該情報を利用することにより、立方体領域65を通過する困難さを数値化した立方体領域のコスト情報を算出することが可能となる。なお、飛行コスト情報は、上記のノードのコスト情報、リンクのコスト情報、有無情報、地物距離情報、占有情報及び標高情報を含む。 The two-dimensional information 44 includes information representing the position (e.g., the centroid of the square) and range (e.g., the length from the centroid to each vertex of the square) of each square region 66 obtained by dividing the two-dimensional region 64 into multiple square regions (in Figure 2, only a part is shown and other parts are omitted, but in reality, two-dimensional information 44 exists corresponding to positions on all regions of the two-dimensional region 64). Note that the two-dimensional information 64 may be divided into multiple rectangular regions instead of squares. In addition, the two-dimensional information 44 includes information representing the occupancy ratio of features such as rivers and roads (hereinafter referred to as "occupancy information") and information representing elevation values (hereinafter referred to as "elevation information") at each position within the square region 66. By using the presence/absence information, feature distance information, occupancy information, and elevation information, it becomes possible to calculate cost information of the cubic region 65, which quantifies the difficulty of passing through the cubic region 65. The flight cost information includes the cost information of the nodes mentioned above, the cost information of the links, their availability information, feature distance information, occupancy information, and elevation information.
関連情報45は、飛行体ネットワーク情報41の各々のノード情報70と3次元情報43があらわす各々の立方体領域65のうちノード情報の位置に最も近い位置(例えば、ノード情報70の位置と立方体領域65の重心位置との距離が最も近い位置)の立方体領域65とが関連付いていることをあらわす情報45と、3次元情報43があらわす各々の立方体領域65と2次元情報44があらわす各々の正方形領域66との関連付けがわかる情報45とを含む。関連情報45は、飛行体ネットワーク情報41の全てのノード情報70と関連付ける構成ではなく、主要河川60と幹線道路61とが交差する位置(橋)62の上空の位置をあらわすノード情報70と3次元情報43とを関連付け、主要河川の分岐位置63の上空の位置をあらわすノード情報70と3次元情報43とは関連付けない構成であっても良い。 The related information 45 includes information 45 indicating that each node information 70 of the aircraft network information 41 is associated with the cubic region 65 represented by the 3D information 43 at the position closest to the node information (for example, the position where the distance between the node information 70 and the center of gravity of the cubic region 65 is closest), and information 45 indicating the association between each cubic region 65 represented by the 3D information 43 and each square region 66 represented by the 2D information 44. The related information 45 is not necessarily configured to be associated with all node information 70 of the aircraft network information 41. For example, it may be configured to associate the node information 70 representing the position above the bridge 62 where the main river 60 and the main road 61 intersect with the 3D information 43, but not the node information 70 representing the position above the branching point 63 of the main river with the 3D information 43.
図3は、第1の地図情報21のデータ構造を示す図である。飛行ネットワーク情報41は、飛行ネットワーク情報41があらわす飛行網の第1の位置で、関連情報45により、3次元情報A43があらわす複数の立方体領域のうち立方体領域aと関連付けられ、当該飛行網の第2の位置で、関連情報45により3次元情報B43があらわす複数の立方体領域のうち立方体領域dと関連付けられている。3次元情報A43と2次元上情報A44とは、関連情報45により、立方体領域aの鉛直方向下側に正方形領域aが存在し、立方体領域aの鉛直方向下側に正方形領域aが存在することがわかるようにが関連付けられ、3次元情報B43と2次元情報B44とは、関連情報45により、立方体領域cの鉛直方向下側に正方形領域cが存在し、立方体領域dの鉛直方向下側に正方形領域dが存在することがわかるように関連付けられている。 Figure 3 shows the data structure of the first map information 21. The flight network information 41 is associated with cube region a among multiple cube regions represented by 3D information A43 at the first position of the flight network represented by the flight network information 41, via related information 45. At the second position of the flight network, it is associated with cube region d among multiple cube regions represented by 3D information B43, via related information 45. 3D information A43 and 2D information A44 are associated via related information 45 in such a way that it can be seen that square region a exists vertically below cube region a, and square region a exists vertically below cube region a. 3D information B43 and 2D information B44 are associated via related information 45 in such a way that it can be seen that square region c exists vertically below cube region c, and square region d exists vertically below cube region d.
飛行空間情報A42と、3次元情報A43及び2次元情報A44とは、関連情報45により、飛行空間情報A42によりあらわされる空間領域内に、3次元情報A43によりあらわされる立方体領域a及び立方体領域bを含む複数の立方体領域、並びに2次元情報A44によりあらわされる正方形領域a及び正方形領域bを含む複数の正方形領域が位置していることがわかるように関連付けられている。飛行空間情報B42と、3次元情報B43及び2次元情報B44とは、関連情報45により、飛行空間情報B42によりあらわされる空間領域内に、3次元情報B43によりあらわされる立方体領域c及び立方体領域dを含む複数の立方体領域、並びに2次元情報B44によりあらわされる正方形領域c及び正方形領域dを含む複数の正方形領域が位置していることがわかるように関連付けられている。なお、飛行空間情報42は、飛行空間情報A42及び飛行空間情報B42を含み、3次元情報43、3次元情報A43及び3次元情報B43を含み、2次元情報44は、2次元情報A44及び2次元情報B44を含む。 The flight space information A42, the 3D information A43, and the 2D information A44 are linked by related information 45 in such a way that it can be seen that multiple cubic regions, including cubic region a and cubic region b, represented by 3D information A43, and multiple square regions, including square region a and square region b, represented by 2D information A44, are located within the spatial region represented by the flight space information A42. The flight space information B42, the 3D information B43, and the 2D information B44 are linked by related information 45 in such a way that it can be seen that multiple cubic regions, including cubic region c and cubic region d, represented by 3D information B43, and multiple square regions, including square region c and square region d, represented by 2D information B44, are located within the spatial region represented by the flight space information B42. Furthermore, the flight space information 42 includes flight space information A42 and flight space information B42, the three-dimensional information 43 includes three-dimensional information A43 and three-dimensional information B43, and the two-dimensional information 44 includes two-dimensional information A44 and two-dimensional information B44.
以上のように、飛行体ネットワーク情報41は、地域全体(例えば、日本国全域)に存在し、3次元情報43及び2次元情報44は、飛行空間情報Aがあらわす空間領域、飛行空間情報Bがあらわす空間領域等の地域全体の一部の地域毎に存在する。 As described above, the aircraft network information 41 exists for the entire region (for example, the entire country of Japan), while the 3D information 43 and 2D information 44 exist for each region that is a part of the entire region, such as the spatial region represented by the flight space information A and the spatial region represented by the flight space information B.
図4は、第1の地図情報21のデータ構造の別の例を示す図であり、飛行体ネットワーク情報41も、飛行空間情報Aがあらわす空間領域、飛行空間情報Bがあらわす空間領域等の一部の地域毎に存在する例である。飛行ネットワーク情報A41は、飛行ネットワーク情報A41があらわす飛行網の第1の位置で、関連情報45により3次元情報A43があらわす複数の立方体領域のうち立方体領域aと関連付けられている。飛行ネットワーク情報B41は、飛行ネットワーク情報B41があらわす飛行網の第2の位置で、関連情報45により3次元情報B43があらわす複数の立方体領域のうち立方体領域dと関連付けられている。その他の構造は、上記の図3のデータ構造と同じである。なお、飛行ネットワーク情報41は、飛行ネットワーク情報A41及び飛行ネットワーク情報B41を含み、飛行空間情報42は、飛行空間情報A42及び飛行空間情報B42を含み、3次元情報43、3次元情報A43及び3次元情報B43を含み、2次元情報44は、2次元情報A44及び2次元情報B44を含む。上記で説明した構成の他、例えば、飛行空間情報Aがあらわす空間領域には、飛行ネットワーク情報A41のみが存在する構成であっても良いし、3次元情報A43及び2次元情報A44のみが存在する構成であっても良い。 Figure 4 shows another example of the data structure of the first map information 21, and the aircraft network information 41 is also an example where it exists for each part of the spatial region represented by the space region A, the space region represented by the space region B, etc. The flight network information A 41 is the first position of the flight network represented by the flight network information A 41, and is associated with cube region a among the multiple cubic regions represented by the 3D information A 43 by the related information 45. The flight network information B 41 is the second position of the flight network represented by the flight network information B 41, and is associated with cube region d among the multiple cubic regions represented by the 3D information B 43 by the related information 45. The rest of the structure is the same as the data structure in Figure 3 above. Furthermore, the flight network information 41 includes flight network information A41 and flight network information B41, the flight space information 42 includes flight space information A42 and flight space information B42, and includes 3D information 43, 3D information A43, and 3D information B43, and the 2D information 44 includes 2D information A44 and 2D information B44. In addition to the configuration described above, for example, the spatial region represented by flight space information A may contain only flight network information A41, or only 3D information A43 and 2D information A44.
図5は、飛行空間情報42の具体的構成及び飛行空間情報42があらわす空間領域を示す図である。飛行空間情報42は、空間領域421の直方体領域と空間領域422の直方体領域422の位置と範囲をあらわす情報であり、当該位置と範囲は、その直方体領域の対角する頂点の位置になる二つの立方体423及び立方体424の位置(例えば、立方体の重心位置)及び範囲(例えば、当該重心位置から立方体の各々の頂点までの長さ)をあらわす情報であらわされる。そして、図1乃至図4で説明した3次元情報43があらわす各々の立方体領域及び2次元情報44があらわす正方形領域は、関連情報45によって関連付けされている飛行空間情報によりあらわされる空間領域内の位置に存在する。図3のデータ構造の例では、空間領域421と空間領域422の間の位置425には、3次元情報43及び2次元情報44は存在しない。また、図4のデータ構造の例では、空間領域421と空間領域422の間の位置425には、飛行体ネットワーク情報41、3次元情報43及び2次元情報44は存在しない。 Figure 5 shows the specific configuration of the flight space information 42 and the spatial region represented by the flight space information 42. The flight space information 42 is information that represents the position and range of the rectangular parallelepiped region of spatial region 421 and the rectangular parallelepiped region 422 of spatial region 422. The position and range are represented by information that represents the positions (for example, the centroid position of the cubes) and range (for example, the length from the centroid position to each vertex of the cubes) of two cubes 423 and cube 424, which are the positions of diagonally opposite vertices of the rectangular parallelepiped region. The cubic region represented by the 3D information 43 and the square region represented by the 2D information 44, as described in Figures 1 to 4, are located within the spatial region represented by the flight space information, which is associated by the related information 45. In the example of the data structure in Figure 3, there is no 3D information 43 or 2D information 44 at position 425 between spatial region 421 and spatial region 422. Furthermore, in the example data structure shown in Figure 4, the position 425 between spatial region 421 and spatial region 422 does not contain the aircraft network information 41, 3D information 43, or 2D information 44.
図6は、3次元情報43の詳細を示す図である。3次元情報43によりあらわされる各々の立方体領域65は、その位置を飛行する場合の危険度に応じて領域の大きさが異なっている。つまり、ある一つの立方体領域65内の位置は、当該危険度が同じである。3次元情報43は、各々の立方体領域65の位置に対応して、立方体領域65内の一部にでも地物が存在する場合、有無情報として地物が存在することをあらわす「地物有」の情報を含んでおり、立方体領域65内に地物が存在しない場合、有無情報として地物が存在しないことをあらわす「地物無」の情報を含んでいる(なお、図6において、「地物有」の記載がない立方体領域は、「地物無」)。また、3次元情報43は、対地物距離情報として、各々の立方体領域65の位置に対応して、その立方体領域65と、立方体領域65内の一部にでも地物が存在する立方体領域65のうち立方体領域65に最も近接した立方体領域65との間で、最も近接する頂点間の距離(図6において、斜線で示す立方体領域の頂点間の距離)の情報及びいずれの立方体領域との距離であるかの情報を有している。なお、以上の例では、立方体領域の属性として、対地物距離情報と地物有無情報を含んでいるが、例えば、風速の情報を追加し、属性毎に立方体領域の大きさを変化させる構成であっても良い。 Figure 6 shows the details of the 3D information 43. Each cubic region 65 represented by the 3D information 43 has a different size depending on the degree of danger when flying over that location. In other words, the degree of danger is the same for all locations within a given cubic region 65. The 3D information 43 includes "Features Present" information to indicate the presence or absence of features if any features exist within a part of the cubic region 65, and "Features Absent" information to indicate the absence of features if no features exist within the cubic region 65 (Note that in Figure 6, cubic regions without the "Features Present" notation are "Features Absent"). Furthermore, the 3D information 43 contains, as ground object distance information, corresponding to the position of each cubic region 65, information on the distance between the nearest vertices (the distance between the vertices of the cubic regions shown by the shaded areas in Figure 6) between that cubic region 65 and the cubic region 65 closest to it that contains a feature, as well as information on which cubic region the distance is to. Note that in the above example, the attributes of the cubic region include ground object distance information and feature presence/absence information, but for example, wind speed information could be added, and the size of the cubic region could be changed for each attribute.
図7は、制御部11の処理フローを示す図である。制御部11は、飛行体ネットワーク情報41と、3次元情報43とに基づき、3次元空間における飛行体の経路を算出する。以下、具体的に説明する。 Figure 7 shows the processing flow of the control unit 11. The control unit 11 calculates the flight path in three-dimensional space based on the flight network information 41 and the three-dimensional information 43. This will be explained in detail below.
制御部11は、第2の制御システム3、第2の制御システム4及び第2の制御システム5の少なくとも一つから出発地及び目的地並びに諸条件を含む経路探索の要求を受信する(ステップS1)。制御部は、地図情報記憶部12から飛行空間情報42を取得する(ステップS2)。制御部11は、出発地及び目的地各々に対応する飛行空間情報42が存在するか否かを判断する(ステップS3)。制御部11が、判断結果としていずれも存在する(出発及び目的地に対応する飛行空間情報42が同一の場合と各々が異なる場合が存在する)と判断した場合(Y)、飛行ネットワーク情報41を地図情報記憶部12から取得する(ステップS4)。制御部11が、判断結果としていずれか一方が存在しないと判断した場合(N)、飛行体経路情報を生成出来ない旨のエラー情報を第2の制御システム3、4、5に送信する。制御部11は、ステップS4に続けて、地図情報記憶部12から関連情報45を取得するとともに、関連情報45を用いて、出発地に対応する飛行空間情報42に関連付く3次元情報43及び2次元情報44、並びに目的地に対応する飛行空間情報42に関連付く3次元情報43及び2次元情報44を取得する(ステップS6)。 The control unit 11 receives a request for route search, including the departure point, destination, and various conditions, from at least one of the second control systems 3, 4, and 5 (step S1). The control unit acquires flight space information 42 from the map information storage unit 12 (step S2). The control unit 11 determines whether or not flight space information 42 corresponding to the departure point and destination exists (step S3). If the control unit 11 determines that both exist (there are cases where the flight space information 42 corresponding to the departure and destination are the same, and cases where they are different) (Y), it acquires flight network information 41 from the map information storage unit 12 (step S4). If the control unit 11 determines that either one does not exist (N), it transmits error information to the second control systems 3, 4, and 5 indicating that it is not possible to generate aircraft route information. Following step S4, the control unit 11 acquires related information 45 from the map information storage unit 12 and uses the related information 45 to acquire 3D information 43 and 2D information 44 associated with the flight space information 42 corresponding to the departure point, as well as 3D information 43 and 2D information 44 associated with the flight space information 42 corresponding to the destination (step S6).
なお、第1の地図情報21のデータ構造が図4の場合、ステップS3の処理は、以下のようになる。出発地の位置情報と目的地の位置情報の両方が同じ飛行空間情報42があらわす空間領域に含まれる場合、ステップS4の処理に進み、それ以外の場合、ステップS5の処理に進む。 Furthermore, if the data structure of the first map information 21 is as shown in Figure 4, the processing in step S3 will be as follows: If both the departure location information and the destination location information are included in the same spatial region represented by the flight space information 42, the process proceeds to step S4; otherwise, the process proceeds to step S5.
制御部11は、ステップS4の処理で取得した飛行ネットワーク情報41、並びにステップS6の処理で取得した3次元情報43及び2次元情報44を用いて経路探索の処理を行う(ステップS7)。以下に、具体的に説明する。3次元情報43は、有無情報及び地物距離情報を含んでおり、2次元情報44は、占有情報及び標高情報を含んでいるとともに、3次元情報43によりあらわされる立方体領域とその立方体領域の鉛直方向下側の正方形領域とは関連情報43により関連付いているため、有無情報、地物距離情報、占有情報及び標高情報を用いて立方体領域毎のコスト情報を算出する。例えば、有無情報が「地物有」の場合、その立方体領域のコスト情報は無限大に設定する。それにより飛行体経路情報があらわす経路として、その立方体領域を含む経路は探索されない。また、地物距離情報の値が小さく、占有情報として、河川よりも建物の占有割合が高く、標高情報の値が大きい場合に、よりコスト情報を高く設定する。そして、各々の立方体領域の重心の位置に位置情報(以下「重心位置情報」という)を設定するとともに、その重心位置情報のコスト情報として、その重心位置情報を含んでいる立方体領域のコスト情報を設定する。立方体領域と飛行ネットワーク情報41とは、関連情報45により繋がりがわかるようになっているとともに、ノード情報にはノードのコスト情報が含まれ、リンク情報71にはリンクのコスト情報が含まれ、さらに、立方体領域毎に立方体領域のコスト情報が含まれているため、出発地に対応する位置情報から目的地に対応する位置情報までの経路を公知のダイクストラ法を利用して経路探索を行い、飛行体経路情報を生成する。なお、3次元情報及び2次元情報が存在しない領域では、飛行ネットワーク情報を利用するとともに、ダイクストラ法で探索枝を伸ばしている過程で、飛行ネットワーク情報のノード情報に関連付けられている3次元情報43が存在した場合、3次元情報43及び2次元情報44を地図情報記憶部12から取得し、その3次元情報43及び2次元情報44も利用するようにする。飛行体経路情報は、立方体領域の中心位置の座標情報、ノード情報及びリンク情報を含む。ここで、経路探索要求として距離優先の要求がある場合、立方体領域として「地物有」の情報に対応している位置以外は、地物に近い位置であっても、可能な限り距離が短くなるように経路を探索し、経路探索要求として安全優先の要求がある場合、最短距離ではなくても、地物から所定距離以上離れた位置を飛行するような経路を探索するようにする。なお、制御部11は、飛行ネットワーク情報41、3次元情報43及び2次元情報44を利用して、探索された経路が適切であるか否かを評価(例えば、その経路に沿った位置に建物等の地物が含まれていないか、その経路が建物等の地物に接近した位置ではないか等の飛行体がその経路を安全に飛行できるか等の評価)を行っても良い。 The control unit 11 performs pathfinding using the flight network information 41 acquired in step S4, and the three-dimensional information 43 and two-dimensional information 44 acquired in step S6 (step S7). This is explained in detail below. The three-dimensional information 43 includes presence/absence information and feature distance information, and the two-dimensional information 44 includes occupancy information and elevation information. Furthermore, the cubic region represented by the three-dimensional information 43 and the square region vertically below that cubic region are associated by association information 43. Therefore, cost information for each cubic region is calculated using the presence/absence information, feature distance information, occupancy information, and elevation information. For example, if the presence/absence information is "feature present," the cost information for that cubic region is set to infinity. As a result, the path represented by the aircraft path information does not include that cubic region in the search. Also, if the feature distance information value is small, the occupancy information shows that buildings occupy a higher proportion than rivers, and the elevation information value is large, the cost information is set even higher. Then, position information (hereinafter referred to as "center of gravity position information") is set at the center of gravity of each cubic region, and cost information for the cubic region containing that center of gravity position information is set as cost information for that center of gravity position information. The cubic regions and the flight network information 41 are connected by related information 45, and the node information includes node cost information, the link information 71 includes link cost information, and furthermore, each cubic region includes cost information for the cubic region. Therefore, a path search is performed using the known Dijkstra's algorithm to find the route from the position information corresponding to the departure point to the position information corresponding to the destination, and the aircraft path information is generated. In regions where 3D information and 2D information do not exist, the flight network information is used, and if 3D information 43 associated with the node information of the flight network information exists during the process of extending the search branches using Dijkstra's algorithm, the 3D information 43 and 2D information 44 are obtained from the map information storage unit 12, and the 3D information 43 and 2D information 44 are also used. The aircraft path information includes coordinate information of the center position of the cubic region, node information, and link information. Here, if a distance-prioritizing request is made for the route search, the system will search for a route that minimizes distance as much as possible, even if it is close to a feature, except for locations corresponding to the "Feature Present" information in the cubic region. If a safety-prioritizing request is made for the route search, the system will search for a route that flies at a predetermined distance or more away from the feature, even if it is not the shortest distance. The control unit 11 may also use the flight network information 41, 3D information 43, and 2D information 44 to evaluate whether the searched route is appropriate (for example, whether the route includes any features such as buildings, whether the route approaches any features such as buildings, and whether the aircraft can safely fly along that route).
制御部11は、ステップS7で生成された飛行体経路情報及び第2の地図情報22を経路探索要求を行った第2の制御システム2、3、4に送信する(ステップS8)。また、制御部11は、第3の制御システム6からの要求に応じて、第2の地図情報22を第3の制御システム6に送信する。 The control unit 11 transmits the aircraft path information and the second map information 22 generated in step S7 to the second control systems 2, 3, and 4 that made the path search request (step S8). The control unit 11 also transmits the second map information 22 to the third control system 6 in response to a request from the third control system 6.
第2の制御システム3、4、5の処理について説明する。第2の制御システムは、出発地及び目的地並びに諸条件を含む経路探索の要求を第1の制御システム2に行う。そして、その要求に応じて、第1の制御システム2から飛行体経路情報及び第2の地図情報22を受信する。第2の制御システムは、飛行体経路情報があらわす経路に基づく飛行の許可の申請のために、その飛行体経路情報を第3の制御システムに送信し、第3の制御システム6からの飛行の許可の受信を待つ。第2の制御システム3、4、5は、第3の制御システム6からの飛行の許可を受信した場合、以下の処理を行う。第2の制御システム3、4、5は、飛行体経路情報を飛行体に送信し、飛行体は、飛行体経路情報に含まれる立方体領域の中心位置の座標情報、ノード情報及びリンク情報があらわす位置に沿って飛行する。第2の制御システム3、4、5は、飛行体から所定のタイミングで飛行している位置の情報を受信し、第2の地図情報22の動的情報51、飛行規制情報52、障害物情報53及び地形情報54と比較し、飛行体が予定通りに飛行しているかの監視を行う。 The processing of the second control systems 3, 4, and 5 will now be described. The second control system requests the first control system 2 to perform a route search including the departure point, destination, and various conditions. In response to this request, the second control system receives aircraft route information and second map information 22 from the first control system 2. The second control system transmits the aircraft route information to the third control system in order to apply for permission to fly based on the route represented by the aircraft route information, and waits to receive permission to fly from the third control system 6. When the second control systems 3, 4, and 5 receive permission to fly from the third control system 6, they perform the following processing. The second control systems 3, 4, and 5 transmit the aircraft route information to the aircraft, and the aircraft flies along the position represented by the coordinate information of the center position of the cubic region, node information, and link information included in the aircraft route information. The second control systems 3, 4, and 5 receive information on the aircraft's position at predetermined intervals, compare it with the dynamic information 51, flight restriction information 52, obstacle information 53, and terrain information 54 of the second map information 22, and monitor whether the aircraft is flying as planned.
第3の制御システム6の処理について説明する。第3の制御システム6は、制御システム3、制御システム4及び制御システム5の各々から飛行体経路情報を受信し、各々の飛行体経路情報があらわす経路が同じ時間帯に重複しないかの判断を行い、重複する場合は、第2の制御システム3、4、5に経路の修正を促す情報を送信する。また、第3の制御システム6は、各事業業の飛行体が飛行中に、複数の飛行体から所定のタイミングで飛行している位置の情報を受信し、第2の地図情報22の動的情報51、飛行規制情報52、障害物情報53及び地形情報54と比較し、複数の飛行体同士が衝突しないかの監視を行う。 The processing of the third control system 6 will now be explained. The third control system 6 receives aircraft path information from each of the control systems 3, 4, and 5, determines whether the paths represented by each aircraft path information overlap during the same time period, and if they overlap, sends information to the second control systems 3, 4, and 5 prompting them to correct their paths. Furthermore, while each aircraft is in flight, the third control system 6 receives position information from multiple aircraft at predetermined timings, compares it with the dynamic information 51, flight restriction information 52, obstacle information 53, and terrain information 54 of the second map information 22, and monitors whether multiple aircraft will collide with each other.
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態の移動システム100を示す。移動システム100において、第1の実施形態の移動システム1の構成と同じ構成のものについては、同じ番号を付し、以下では異なる部分について説明する。移動システム100は、第1の制御システム20、第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6を含む。なお、第1の制御システム20(制御部110)、第2の制御システム3,4,5及び第3の制御システム6は、所定の機能を実現する機能部を含み、図示していないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を備え、CPUは、ROMに格納された各種プログラムを読み出して、RAMに展開して実行することで、各種プログラムに関する機能を実現する。また、地図情報記憶部11は、ハードディスクやSD-RAM等の大容量記憶媒体で構成されている。
(Second embodiment)
Figure 8 shows the mobile system 100 of the second embodiment. In the mobile system 100, components that are the same as those in the mobile system 1 of the first embodiment are given the same numbers, and the differences will be described below. The mobile system 100 includes a first control system 20, second control systems 3, 4, and 5, and a third control system 6. The first control system 20 (control unit 110), the second control systems 3, 4, and 5, and the third control system 6 include a functional unit that realizes a predetermined function, and is equipped with a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), which are not shown. The CPU realizes the functions related to various programs by reading various programs stored in the ROM, expanding them into the RAM, and executing them. The map information storage unit 11 is composed of a large-capacity storage medium such as a hard disk or SD-RAM.
第1の制御システム20は、制御部110及び地図情報記憶部120を含む。制御部110は、第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6からの所定の要求信号を受信すると、その要求信号に応じた情報を送信する機能を有する。具体的には、制御部110は、受信地図情報記憶部120に記憶されている第1の地図情報210及び第2の地図情報22を第2の制御システム3、4、5及び第3の制御システム6に送信したり、第1の地図情報210を利用して移動体(一般車両、鉄道、バス、徒歩、飛行体等をいう。以下同じ。)が移動する経路の算出を行い、移動体が移動する経路の情報(以下「移動体経路情報」という。)を第2の制御システム3,4、5に送信する。 The first control system 20 includes a control unit 110 and a map information storage unit 120. The control unit 110 has the function of transmitting information corresponding to a predetermined request signal received from the second control systems 3, 4, 5 and the third control system 6. Specifically, the control unit 110 transmits the first map information 210 and the second map information 22 stored in the receiving map information storage unit 120 to the second control systems 3, 4, 5 and the third control system 6, or uses the first map information 210 to calculate the path taken by a moving object (referring to general vehicles, trains, buses, walking, aircraft, etc.; the same applies hereinafter), and transmits information about the path taken by the moving object (hereinafter referred to as "moving object path information") to the second control systems 3, 4, and 5.
地図情報記憶部120は、第1の地図情報210及び第2の地図情報22を記憶している。第1の地図情報210は、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報34、飛行体情報35及び関連情報36を含む。なお、飛行体情報35は、第1の実施形態で説明した第1の地図情報21の構成と同じである。 The map information storage unit 120 stores the first map information 210 and the second map information 22. The first map information 210 includes road network information 31, railway route network information 32, bus route network information 33, pedestrian network information 34, aircraft information 35, and related information 36. The aircraft information 35 has the same configuration as the first map information 21 described in the first embodiment.
道路ネットワーク情報31は、交差点及び交差点間の道路の繋がりである道路網(以下「道路網」という)に関する情報であり、鉄道路線ネットワーク情報32は、鉄道の路線の繋がりである鉄道路線網(以下「鉄道路線網」という)に関する情報であり、バス路線ネットワーク情報33は、バスの路線の繋がりであるバス路線網(以下「バス路線網」という)に関する情報であり、歩行者ネットワーク情報34は、歩行者の通路の繋がりである歩行者通路網(以下「歩行者通路網」という)に関する情報であり、飛行体情報35は、飛行網に関する情報である。そして、それらの情報には、最適な経路を算出することを可能とする情報として、所定区間を移動する移動の困難さ(その所定区間を移動する時間、移動する距離、移動する危険度合等)をあらわした情報(以下「移動コスト情報」という)を算出可能な情報を含む。関連情報36は、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報34及び飛行体情報35によりあらわされる道路網、鉄道路線網、バス路線網、歩行者通行網及び飛行網を含む移動網が、複数の異なる移動体の接続が行われる交通結節点(例えば、駅、バス停、バスターミナル、空港その他の乗換地点及び駅の駐車場、小売施設の駐車場、空港の駐車場その他の駐車場をいう。以下「交通結節点」という)に対応する地点を介して接続されるように関連付ける情報である。つまり、第1の地図情報は、交通結節点を介した複数の移動体の移動を含む経路の算出が可能となっている。なお、道路ネットワーク情報31の一部に自動運転制御に利用するための地図情報、例えば、車線単位で道路の繋がりをもった情報(車線に沿った点群の情報を含む)及び車線内や車線沿いに存在する地物(例えば、区画線、標示、標識、信号機等)の情報その他の情報(停止線による停止位置の情報、車線変更に関する情報、曲率に関する情報等)を有し、その地図情報と道路ネットワーク情報31とが関連付けられるような構成であっても良い。そして、その一部の区間では、その地図情報を利用することによって、移動体の自動運転制御(移動体の位置の特定、移動体の操舵等の誘導制御、停止、停止すべき位置や曲率を有する道路区間を把握した減速制御など)を行っても良い。 Road network information 31 is information about the road network (hereinafter referred to as the "road network"), which is the connection of roads at intersections and between intersections; railway line network information 32 is information about the railway line network (hereinafter referred to as the "railway line network"), which is the connection of railway lines; bus line network information 33 is information about the bus line network (hereinafter referred to as the "bus line network"), which is the connection of bus lines; pedestrian network information 34 is information about the pedestrian walkway network (hereinafter referred to as the "pedestrian walkway network"), which is the connection of pedestrian walkways; and aircraft information 35 is information about the aircraft network. Furthermore, this information includes information that enables the calculation of the optimal route, including information that can calculate the difficulty of travel over a predetermined section (time to travel over that predetermined section, distance to travel, degree of danger to travel, etc.) (hereinafter referred to as "travel cost information"). Related information 36 is information that associates a mobility network, including road networks, railway networks, bus networks, pedestrian networks, and aircraft networks, represented by road network information 31, railway network information 32, bus network information 33, pedestrian network information 34, and aircraft information 35, so that it is connected via points corresponding to transportation hubs where multiple different mobile entities connect (for example, stations, bus stops, bus terminals, airports and other transfer points, as well as station parking lots, retail facility parking lots, airport parking lots and other parking lots; hereinafter referred to as "transportation hubs"). In other words, the first map information makes it possible to calculate routes that include the movement of multiple mobile entities via transportation hubs. Furthermore, the road network information 31 may include map information for use in automated driving control, such as information showing road connections on a lane-by-lane basis (including point cloud information along the lanes) and information on features within or along the lanes (e.g., lane markings, signs, traffic lights, etc.), as well as other information (such as information on stopping positions indicated by stop lines, lane change information, and curvature information). The map information and the road network information 31 may be linked in this configuration. In some sections, this map information may be used to perform automated driving control of the moving vehicle (such as identifying the vehicle's position, guiding the vehicle's steering, stopping, and deceleration control based on understanding the stopping position and curvature of road sections).
図9は、第1の地図情報210の詳細を示すと共に実際の地物との関係を示す図である。道路ネットワーク情報31は、交差点をあらわすノード情報311及び交差点と交差点との間の道路をあらわすリンク情報312を有しており、ノード情報311は、そのノード情報311に対応する交差点の位置の情報及びその交差点を通過する困難さを数値化したコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含み、リンク情報312は、そのリンク情報312に対応する道路の形状(位置)の情報、接続するノード情報311を識別する情報及びその道路を通過する困難さを数値化したコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含む。鉄道路線ネットワーク情報32は、駅及び鉄道線路の分岐地点(併せて以下「駅地点」という。)をあらわすノード情報321及び駅地点と駅地点との間の鉄道線路をあらわすリンク情報322を有しており、ノード情報321は、そのノード情報321に対応する駅地点の位置の情報及びその駅地点を通過する困難さを数値化したコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含み、リンク情報322は、そのリンク情報322に対応する鉄道線路の形状(位置)の情報、接続するノード情報321を識別する情報及びその鉄道線路を通過する困難さを数値化したコスト情報(当該コスト情報を算出可能な情報を含む)を含む。バス路線ネットワーク情報33は、バス路線網に対応し、構成は道路ネットワーク情報31と同様にノード情報331及びリンク情報332を有する。歩行者ネットワーク情報34は、歩行者通行網に対応し、構成は道路ネットワーク情報31と同様にノード情報341及びリンク情報342を有する。移動コスト情報は、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報34に含まれるコスト情報、並びに第1の実施形態で説明した有無情報、地物距離情報、占有情報及び標高情報を含む。 Figure 9 shows the details of the first map information 210 and its relationship to actual features. The road network information 31 includes node information 311 representing intersections and link information 312 representing roads between intersections. The node information 311 includes information on the location of the intersection corresponding to the node information 311 and cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing through that intersection. The link information 312 includes information on the shape (location) of the road corresponding to the link information 312, information that identifies the connecting node information 311, and cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing through that road. The railway route network information 32 includes node information 321 representing stations and railway track branching points (collectively referred to as "station locations") and link information 322 representing railway tracks between station locations. The node information 321 includes location information of the station location corresponding to the node information 321 and cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing through that station location. The link information 322 includes shape (location) information of the railway track corresponding to the link information 322, information identifying the connecting node information 321, and cost information (including information that can calculate the cost information) that quantifies the difficulty of passing through that railway track. The bus route network information 33 corresponds to a bus route network and has the same configuration as the road network information 31, including node information 331 and link information 332. The pedestrian network information 34 corresponds to a pedestrian traffic network and has the same configuration as the road network information 31, including node information 341 and link information 342. The travel cost information includes cost information contained in road network information 31, railway route network information 32, bus route network information 33, and pedestrian network information 34, as well as presence/absence information, feature distance information, occupancy information, and elevation information as described in the first embodiment.
関連情報36は、道路ネットワーク情報31のノード情報311、鉄道路線ネットワーク情報32のノード情報321、バス路線ネットワーク情報33のノード情報331、歩行者ネットワーク情報34のノード情報341及び飛行体情報35のノード情報70とが駅81の位置で関連付けられていると共に、道路ネットワーク情報31のノード情報311と飛行体情報35のノード情報70とが駐車場82の位置で関連付けられていることをあらわす情報である。 Related information 36 indicates that the node information 311 of the road network information 31, the node information 321 of the railway line network information 32, the node information 331 of the bus line network information 33, the node information 341 of the pedestrian network information 34, and the node information 70 of the aircraft information 35 are associated at the location of station 81, and that the node information 311 of the road network information 31 and the node information 70 of the aircraft information 35 are associated at the location of parking lot 82.
図10は、第1の地図情報210のデータ構造を示す図である。道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報及び飛行体ネットワーク情報41は、関連情報36によって、交通結節点に対応する地点を介して接続されるように関連付けが行われている。 Figure 10 shows the data structure of the first map information 210. Road network information 31, railway route network information 32, bus route network information 33, pedestrian network information, and aircraft network information 41 are associated with each other via related information 36, connecting through points corresponding to transportation hubs.
図11は、制御部110の処理フローを示す図である。制御部110は、道路ネットワーク情報31と、輸送サービスを提供する交通網をあらわす情報である交通ネットワーク情報(例えば、鉄道ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33等をいう)と、飛行体の飛行網をあらわす飛行体ネットワーク情報とに基づき、ユーザが移動体を乗り換える地点を経由した複数の異なる移動体が移動する経路と、物品の輸送を車両から飛行体に変更する地点を経由する車両及び飛行体が移動する経路とを算出する。また、以下、具体的に説明する。 Figure 11 shows the processing flow of the control unit 110. Based on road network information 31, transportation network information representing the transportation network providing transport services (e.g., railway network information 32, bus route network information 33, etc.), and aircraft network information representing the aircraft network, the control unit 110 calculates the routes taken by multiple different mobile vehicles passing through points where the user changes mobile vehicles, and the routes taken by vehicles and aircraft passing through points where the transport of goods is changed from vehicles to aircraft. Further details will be explained below.
制御部110は、第2の制御システム3、第2の制御システム4及び第2の制御システム5の少なくとも一つから出発地及び目的地並びに諸条件を含む経路探索の要求を受信する(ステップS10)。ここでは、諸条件として、出発地から経由する交通結節点までは、車両に配送する物品及び飛行体を積み、交通結節点から目的地までは飛行体が物品を配送する場合を説明する。制御部110は、地図情報記憶部120から飛行空間情報42を取得する(ステップS20)。制御部110は、目的地に対応する飛行空間情報42が存在するか否かを判断する(ステップS30)。制御部110が、判断結果として存在すると判断した場合(Y)、道路ネットワーク情報31及び飛行ネットワーク情報41を地図情報記憶部120から取得する(ステップS40)。制御部11が、判断結果として存在しないと判断した場合(N)、移動体経路情報を生成出来ない旨のエラー情報を第2の制御システム3、4、5に送信する(ステップS50)。制御部110は、ステップS40に続けて、地図情報記憶部120から関連情報45を取得するとともに、関連情報45を用いて、目的地に対応する飛行空間情報42に関連付く3次元情報43及び2次元情報44を取得する(ステップS60)。 The control unit 110 receives a request for route search, including the origin, destination, and various conditions, from at least one of the second control systems 3, 4, and 5 (step S10). Here, the conditions are described as a case where goods to be delivered and an aircraft are loaded onto a vehicle from the origin to a transit hub, and the aircraft delivers the goods from the transit hub to the destination. The control unit 110 acquires flight space information 42 from the map information storage unit 120 (step S20). The control unit 110 determines whether or not flight space information 42 corresponding to the destination exists (step S30). If the control unit 110 determines that it exists (Y), it acquires road network information 31 and flight network information 41 from the map information storage unit 120 (step S40). If the control unit 110 determines that it does not exist (N), it transmits error information to the second control systems 3, 4, and 5 indicating that it cannot generate mobile route information (step S50). Following step S40, the control unit 110 acquires related information 45 from the map information storage unit 120 and uses the related information 45 to acquire three-dimensional information 43 and two-dimensional information 44 associated with the flight space information 42 corresponding to the destination (step S60).
制御部110は、ステップS40の処理で取得した道路ネットワーク情報31及び飛行ネットワーク情報、並びにステップS60の処理で取得した3次元情報43及び2次元情報44を用いて出発地から目的地までの経路探索の処理を行う(ステップS70)。飛行体ネットワーク情報41、3次元情報43及び2次元情報44を利用した具体的な経路探索の処理は、第1の実施形態で説明したステップS7の処理と同じである。また、道路ネットワーク情報を利用した具体的な経路探索の処理は公知のダイクストラ法による処理を行う。なお、制御部11は、飛行ネットワーク情報41、3次元情報43及び2次元情報44を利用して、探索された経路が適切であるか否かを評価(例えば、その経路に沿った位置に建物等の地物が含まれていないか、その経路が建物等の地物に接近した位置ではないか等の飛行体がその経路を安全に飛行できるか等の評価)を行っても良い。 The control unit 110 performs a route search from the departure point to the destination using the road network information 31 and flight network information acquired in step S40, and the three-dimensional information 43 and two-dimensional information 44 acquired in step S60 (step S70). The specific route search process using the aircraft network information 41, three-dimensional information 43, and two-dimensional information 44 is the same as the process in step S7 described in the first embodiment. Furthermore, the specific route search process using the road network information is performed using the known Dijkstra's algorithm. The control unit 11 may also use the flight network information 41, three-dimensional information 43, and two-dimensional information 44 to evaluate whether the searched route is appropriate (for example, whether there are any structures such as buildings along the route, whether the route approaches structures such as buildings, and whether the aircraft can safely fly along that route).
制御部110は、ステップS70で生成された移動体経路情報、道路ネットワーク情報31のうち、実際の車両の移動に応じて車両の位置から所定範囲の情報(以下「部分道路ネットワーク情報」という)及び第2の地図情報22を経路探索要求を行った第2の制御システム2、3、4に送信する(ステップS8)。また、制御部110は、第3の制御システム6からの要求に応じて、第2の地図情報22を第3の制御システム6に送信する。なお、制御部110は、第2の制御システム3、第2の制御システム4及び第2の制御システム5の少なくとも一つから出発地及び目的地並びに諸条件を含む経路探索の要求に応じて、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33及び歩行者ネットワーク情報34を利用して、車両から交通結節点である駅で鉄道に乗り換える経路や、徒歩から交通結節点であるバス停でバスに乗り換え、バスから交通結節点である駅で鉄道に乗り換え、鉄道から交通結節点である駅で車両であるタクシーに乗り換える経路などを公知のダイクストラ法により算出しても良い。 The control unit 110 transmits the information from the vehicle's position to a predetermined range (hereinafter referred to as "partial road network information") and the second map information 22, which were generated in step S70, to the second control systems 2, 3, and 4 that made the route search request (step S8). The control unit 110 also transmits the second map information 22 to the third control system 6 in response to a request from the third control system 6. Furthermore, the control unit 110 may, in response to a route search request from at least one of the second control systems 3, 4, and 5, including the origin, destination, and various conditions, use road network information 31, railway route network information 32, bus route network information 33, and pedestrian network information 34 to calculate routes such as those involving a transfer from a vehicle to a railway at a transportation hub station, a transfer from walking to a bus at a transportation hub bus stop, a transfer from the bus to a railway at a transportation hub station, and a transfer from the railway to a vehicle (taxi) at a transportation hub station, using the known Dijkstra's algorithm.
第2の制御システム3、4、5の処理について説明する。第2の制御システムは、出発地及び目的地並びに諸条件を含む経路探索の要求を第1の制御システム2に行う。そして、その要求に応じて、第1の制御システム2から移動体経路情報、部分道路ネットワーク情報及び第2の地図情報22を受信する。第2の制御システム3、4、5は、飛行経路情報があらわす経路に基づく飛行の許可の申請のために、その飛行経路情報を第3の制御システムに送信し、第3の制御システム6からの飛行の許可の受信を待つ。第2の制御システム3、4、5は、第3の制御システム6からの飛行の許可を受信した場合、飛行体を搭載している車両(物品を配送している車両をいう。以下同じ)に、移動体経路情報及び部分道路ネットワーク情報を送信する。そして、車両は、部分道路ネットワーク情報を利用して道路画像を車両内の表示部に表示させるとともに、道路画像に移動体経路情報があらわす経路を重畳表示し、車両を運転する運転者は、その経路に従って移動するように車両を運転する。そして、車両が、物品の輸送を車両から飛行体に変更する地点である経路探索処理で決定された交通結節点(駅、駐車場など)に到着した後に、以下の処理を行う。第2の制御システム3、4、5は、飛行体経路情報を物品を輸送する飛行体に送信し、その飛行体は、飛行経路情報に含まれる立方体領域の中心位置の座標情報、ノード情報及びリンク情報があらわす位置に沿って飛行する。第2の制御システム3、4、5は、飛行体から所定のタイミングで飛行している位置の情報を受信し、第2の地図情報22の動的情報51、飛行規制情報52、障害物情報53及び地形情報54と比較し、飛行体が予定通りに飛行しているかの監視を行う。なお、第3の制御システム6は、第1の実施形態と同様の処理を行う。 The processing of the second control systems 3, 4, and 5 will now be described. The second control systems make a request to the first control system 2 for route search, including the departure point, destination, and various conditions. In response to this request, they receive mobile object route information, partial road network information, and second map information 22 from the first control system 2. The second control systems 3, 4, and 5 transmit the flight path information to the third control system in order to apply for permission to fly based on the route represented by the flight path information, and wait for permission to fly to be received from the third control system 6. When the second control systems 3, 4, and 5 receive permission to fly from the third control system 6, they transmit the mobile object route information and partial road network information to the vehicle carrying the aircraft (meaning a vehicle delivering goods; the same applies hereinafter). The vehicle then uses the partial road network information to display road images on a display unit inside the vehicle, and superimposes the route represented by the mobile object route information onto the road images. The driver of the vehicle then drives the vehicle to move along that route. Then, after the vehicle arrives at a traffic hub (station, parking lot, etc.) determined by the route search process, which is the point where the transport of goods is changed from vehicle to aircraft, the following processing is performed. The second control systems 3, 4, and 5 transmit aircraft route information to the aircraft transporting the goods, and the aircraft flies along the position represented by the coordinate information, node information, and link information of the center position of the cubic region included in the flight route information. The second control systems 3, 4, and 5 receive information on the aircraft's current position at predetermined timings, compare it with the dynamic information 51, flight restriction information 52, obstacle information 53, and terrain information 54 of the second map information 22, and monitor whether the aircraft is flying as planned. The third control system 6 performs the same processing as in the first embodiment.
なお、物品の輸送方法は、上記の車両から飛行体への変更を介した車両及び飛行体にける輸送以外の方法、例えば、交通結節点として駅において、鉄道から車両への変更、そして交通結節点として駐車場において、車両から飛行体への変更を介した鉄道、車両及び飛行体における輸送であっても良いし、交通結節点として駅において鉄道から飛行体への変更を介した鉄道及び飛行体における輸送であっても良い。また、交通結節点において、陸上の移動体から飛行体への変更を介した陸上の移動体及び飛行体における輸送であっても良い。 Furthermore, the method of transporting goods may be other than the above-mentioned transport by vehicle and aircraft via conversion from vehicle to aircraft. For example, it may be transport by rail, vehicle, and aircraft via conversion from rail to vehicle at a station (a transportation hub), and from vehicle to aircraft at a parking lot (a transportation hub); or it may be transport by rail and aircraft via conversion from rail to aircraft at a station (a transportation hub). It may also be transport by land and aircraft via conversion from land-based vehicles to aircraft at a transportation hub.
また、第1の実施形態及び第2の実施形態において、2次元情報44を持たない構成であっても良い。 Furthermore, in the first and second embodiments, the configuration may not include the two-dimensional information 44.
上記の第1及び第2の実施形態によれば、 飛行体ネットワーク情報41は、線状の第1の地物である主要河川の上、並びに複数の主要河川を交差する線状の第2の地物である幹線道路(高速道路、国道等)、鉄道及び送電線の上に沿った飛行網に関する情報であるとともに、3次元情報43は、2次元領域64上の3次元空間の位置に対応した情報であり、2次元情報44は、2次元領域64上の位置に対応した情報である。そのため、3次元情報43及び2次元情報44のみしか持たせない場合には、経路探索に膨大な時間を要するという課題が存在するが、主要河川、並びに幹線道路、鉄道及び送電線等の線状に沿った領域上の位置に対応して、3次元情報43及び2次元情報44に加え、飛行体ネットワーク情報41も有することにより、経路探索の時間を軽減することが可能となる。そして、線状の第1の地物を沿った経路や線状の第1の経路を横切る経路が探索されることにより、探索時間の軽減と適切な経路の選択とが適切に両立された経路が探索される。また、第2の実施形態によれば、飛行体情報35のみであると、飛行体のみの経路しか算出出来ず、陸上の移動体を含めた複合的な輸送が出来ないという課題が存在するが、道路ネットワーク情報31等の他の情報と関連付けることにより、複合的な輸送が可能となる。 According to the first and second embodiments described above, the aircraft network information 41 is information relating to an aircraft network along a linear first feature, which is a major river, and along a linear second feature that intersects multiple major rivers, which is a main road (expressway, national highway, etc.), railway, and power transmission line. The three-dimensional information 43 is information corresponding to a position in three-dimensional space on a two-dimensional region 64, and the two-dimensional information 44 is information corresponding to a position on the two-dimensional region 64. Therefore, if only three-dimensional information 43 and two-dimensional information 44 are provided, there is a problem that pathfinding will take an enormous amount of time. However, by providing aircraft network information 41 in addition to three-dimensional information 43 and two-dimensional information 44, corresponding to positions on linear regions such as major rivers, main roads, railways, and power transmission lines, it becomes possible to reduce the pathfinding time. Then, by searching for paths along the linear first feature and paths that cross the linear first path, a path is found that appropriately balances reduced search time and selection of an appropriate path. Furthermore, according to the second embodiment, if only the aircraft information 35 is used, only the aircraft's route can be calculated, and there is a problem in that complex transportation including ground vehicles cannot be performed. However, by linking it with other information such as road network information 31, complex transportation becomes possible.
上記の実施形態で説明したものに限らず、交通結節点としては、以下のようなものであっても良い。人が移動するにあたり乗換地点となる交通結節点として、例えば、鉄道の駅、商船が停泊する港、空港、バスターミナル、バス停、施設の駐車場、貸与する車両(レンタカー)が停車している駐車場を含む施設(車両を貸与するサービスを提供する事業者の施設)、貸与する車両(シェアカー)が停車している駐車場等が存在する。そして、そのような交通結節点に対応する地点を介して、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報34及び船舶の交通網をあらわす航路ネットワーク情報(以下「航路ネットワーク情報」という)の全てが、又はいずれか2つ以上の組み合わせが関連情報(それら情報を交通結節点に対応する地点を介して接続されるように関連付ける情報をいう。以下「関連情報」という。)によって接続されている。そして、制御部110がユーザによる移動手段の選択及び所定の目的地の選択を受け付けた場合、制御部110は、関連情報、並びに鉄道路線ネットワーク情報32、歩行者ネットワーク34、道路ネットワーク情報31及び航路ネットワーク情報を利用して、出発地から目的地までの交通結節点を介した複数の移動手段の経路を連結した経路を提示する。例えば、鉄道の駅としての交通結節点に対応する地点を介して、鉄道路線ネットワーク情報32と歩行者ネットワーク34とが関連情報によって接続されている。また、レンタカーが停車している駐車場を含む施設及び/又はシェアカーが停車している駐車場としての交通結節点に対応する地点を介して、歩行者ネットワーク情報34と道路ネットワーク情報31とが関連情報により接続されている。そして、制御部110がユーザによる移動手段として鉄道及びレンタカー又はシャアカーの選択及び所定の目的地の選択を受け付けた場合、制御部110は、関連情報、並びに鉄道路線ネットワーク情報32、歩行者ネットワーク34及び道路ネットワーク情報31を利用して、出発駅から到着駅までの鉄道路線の経路、その到着駅からレンタカーが停車している駐車場を含む施設又はシェアカーが停車している駐車場までの歩行者のための経路、及びそこから目的地までの車両の経路を提示する。 The transportation hubs are not limited to those described in the above embodiment, but may also be the following: Transportation hubs that serve as transfer points for people traveling include, for example, railway stations, ports where merchant ships dock, airports, bus terminals, bus stops, facility parking lots, facilities including parking lots where rental vehicles are parked (facilities of businesses that provide vehicle rental services), and parking lots where rental vehicles (shared cars) are parked. All of the road network information 31, railway route network information 32, bus route network information 33, pedestrian network information 34, and shipping route network information representing the shipping network (hereinafter referred to as "shipping route network information"), or any two or more combinations thereof, are connected by related information (information that associates these pieces of information so that they are connected via points corresponding to the transportation hubs; hereinafter referred to as "related information"). When the control unit 110 receives the user's selection of a means of transportation and a predetermined destination, the control unit 110 uses related information, as well as railway network information 32, pedestrian network information 34, road network information 31, and sea route network information, to present a route that connects multiple means of transportation via transportation hubs from the starting point to the destination. For example, the railway network information 32 and the pedestrian network 34 are connected by related information via a point corresponding to a transportation hub as a railway station. Also, the pedestrian network information 34 and the road network information 31 are connected by related information via a point corresponding to a transportation hub as a facility including a parking lot where a rental car is parked and/or a parking lot where a shared car is parked. When the control unit 110 receives the user's selection of a railway, rental car, or shared car as a means of transportation, and a predetermined destination, the control unit 110 uses relevant information, as well as railway network information 32, pedestrian network information 34, and road network information 31, to present the railway route from the departure station to the arrival station, the pedestrian route from the arrival station to the facility including the parking lot where the rental car is parked or the parking lot where the shared car is parked, and the vehicle route from there to the destination.
また、商品等の物の移動をさせるために、その物を第1の移動手段から第2の移動手段に載せかえる地点としての交通結節点として、例えば、工場、倉庫、農協等の出荷場、卸売市場、精油場、大規模な郵便局、商船や漁船が停泊する港、空港、貨物列車が停車する駅、並びに高速道路又は有料道路のサービスエリア及びパーキングエリアが存在する。また、商品等の物の移動させるために、その物を第1の移動手段から第2の移動手段に載せかえる地点であって、物の最終到着地点(例えば、その物の輸送を依頼したユーザの自宅)の近郊の地点(第1の移動手段で長距離を輸送し、第2の移動手段で短距離の輸送を行うための地点)による輸送として、例えば、百貨店、ショッピングセンター、小売店、コンビニエンスストア、ドラッグストア等の商業施設、鉄道の駅、道の駅、ガソリンスタンド、農業出荷場、並びに高速道路又は有料道路のサービスエリア及びパーキングエリアが存在する。なお、第1の移動手段と第2の移動手段との組み合わせは、第1の移動手段が陸上の移動手段(運輸用の車両、貨物列車等)又は海上の移動手段であり、第2の移動手段が飛行体であっても良いし、また、その逆で合っても良い。さらにまた、第1の移動手段と第2の移動手段の組み合わせは、第1の移動手段が鉄道を移動する貨物列車であり、第2の移動手段が道路を移動する運輸車両であっても良いし、また、その逆で合っても良い。さらにまた、第1の移動手段と第2の移動手段の組み合わせは、第1の移動手段が陸上の移動手段であり、第2の移動手段が海上の移動手段であっても良いし、また、その逆で合っても良い。 Furthermore, transportation hubs where goods are transferred from a first means of transport to a second means of transport include, for example, factories, warehouses, agricultural cooperative shipping centers, wholesale markets, oil refineries, large post offices, ports where merchant ships and fishing boats dock, airports, train stations where freight trains stop, and service areas and parking areas on expressways or toll roads. Additionally, transportation points where goods are transferred from a first means of transport to a second means of transport, located near the final destination of the goods (for example, the home of the user who requested the transport) (points where long-distance transport is carried out by the first means of transport and short-distance transport is carried out by the second means of transport), include, for example, department stores, shopping centers, retail stores, convenience stores, drugstores and other commercial facilities, railway stations, roadside stations, gas stations, agricultural shipping centers, and service areas and parking areas on expressways or toll roads. Furthermore, the combination of the first and second means of transportation may be such that the first means of transportation is a land-based means of transportation (transport vehicles, freight trains, etc.) or a sea-based means of transportation, and the second means of transportation is an aircraft, or vice versa. Moreover, the combination of the first and second means of transportation may be such that the first means of transportation is a freight train traveling by rail, and the second means of transportation is a transport vehicle traveling by road, or vice versa. Furthermore, the combination of the first and second means of transportation may be such that the first means of transportation is a land-based means of transportation, and the second means of transportation is a sea-based means of transportation, or vice versa.
そして、そのような交通結節点に対応する地点を介して、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32、バス路線ネットワーク情報33、歩行者ネットワーク情報34、飛行体情報35及び航路ネットワーク情報の全てが、又はいずれか2つ以上の組み合わせが関連情報によって接続されている。そして、制御部110がユーザによる移動手段の選択及び所定の目的地の選択を受け付けた場合、制御部110は、関連情報、並びに鉄道路線ネットワーク情報32、歩行者ネットワーク34、道路ネットワーク情報31及び及び飛行体情報35及び航路ネットワーク情報を利用して、出発地から目的地までの交通結節点を介した複数の移動手段の経路を連結した経路を提示する。例えば、そのような交通結節点に対応する地点を介して、道路ネットワーク情報31、鉄道路線ネットワーク情報32又は船舶ネットワーク情報と飛行体情報35とが関連情報によって接続されている。そして、制御部110がユーザによる移動手段として陸上の移動手段及び飛行体の選択及び所定の目的地の選択を受け付けた場合、制御部110は、関連情報、並びに道路ネットワーク情報31及び飛行体情報35を利用して、出発地から交通結節点まで車両で物を移動させる車両の経路及び交通結節点から目的地まで飛行体で物を移動させる飛行体の経路の経路を提示する。また、交通結節点までが飛行体の経路、交通結節点からが車両の経路であっても良い。ここで、飛行体情報35は、飛行体ネットワーク情報41のみを有する形態であっても良く、その場合、河川や道路に沿った線状の飛行体用の経路と交通結節点からの車両用の経路を提示する。なお、関連情報は、飛行体が着陸するための領域をあらわす位置情報を有しても良く、その場合、飛行体は当該位置情報を利用して着陸する。 Furthermore, all of the road network information 31, railway line network information 32, bus line network information 33, pedestrian network information 34, aircraft information 35, and sea route network information, or any two or more combinations thereof, are connected by related information through points corresponding to such transportation hubs. When the control unit 110 receives the user's selection of a means of transportation and a predetermined destination, the control unit 110 uses the related information, as well as the railway line network information 32, pedestrian network 34, road network information 31, and aircraft information 35 and sea route network information, to present a route that connects the routes of multiple means of transportation via transportation hubs from the starting point to the destination. For example, road network information 31, railway line network information 32, or ship network information and aircraft information 35 are connected by related information through points corresponding to such transportation hubs. When the control unit 110 receives the user's selection of a land-based means of transportation and an aircraft, as well as a predetermined destination, the control unit 110 uses the relevant information, road network information 31, and aircraft information 35 to present vehicle routes for transporting objects from the starting point to a transportation hub, and aircraft routes for transporting objects from the transportation hub to the destination. Alternatively, the aircraft route may be to the transportation hub, and the vehicle route from the transportation hub onward. Here, the aircraft information 35 may consist only of aircraft network information 41; in this case, it presents linear aircraft routes along rivers and roads, and vehicle routes from the transportation hub. The relevant information may also include positional information representing areas for aircraft landing; in this case, the aircraft uses this positional information to land.
また、災害時の人の移動や物資の移動の中継地点となる交通結節点として、例えば、一般住宅、学校、工場、大規模商業施設等が存在する。そして、そのような交通結節点に対応する地点を介して、道路ネットワーク情報31、歩行者ネットワーク情報34及び飛行体情報35の全てが、又はいずれか2つ以上の組み合わせが関連情報によって接続されている。そして、制御部110がユーザによる移動手段の選択及び所定の目的地(行政施設、学校、体育館、総合病院等)の選択を受け付けた場合、制御部110は、関連情報、並びに道路ネットワーク情報31、歩行者ネットワーク情報34及び飛行体情報35を利用して、出発地から目的地までの交通結節点を介した複数の移動手段の経路を連結した経路を提示する。例えば、人の移動として、交通結節点までの経路として車両の経路及び交通結節点から目的地までの経路として歩行経路とを連結した経路を提示する。また、物資の移動として、交通結節点までの経路として車両の経路及び交通結節点から目的地までの経路として飛行体の経路とを連結した経路を提示する。 Furthermore, during disasters, transportation hubs that serve as relay points for the movement of people and goods include, for example, private residences, schools, factories, and large commercial facilities. All of the road network information 31, pedestrian network information 34, and aircraft information 35, or any combination of two or more of them, are connected via related information through points corresponding to such transportation hubs. When the control unit 110 receives the user's selection of a means of transportation and a predetermined destination (administrative facility, school, gymnasium, general hospital, etc.), the control unit 110 uses the related information, as well as the road network information 31, pedestrian network information 34, and aircraft information 35, to present a route that connects multiple means of transportation routes via the transportation hubs from the starting point to the destination. For example, for the movement of people, a route connecting a vehicle route to the transportation hub and a pedestrian route from the transportation hub to the destination is presented. Similarly, for the movement of goods, a route connecting a vehicle route to the transportation hub and an aircraft route from the transportation hub to the destination is presented.
さらにまた、上記の実施形態で説明したものに限らず、交通結節点としては、以下のようなものであっても良い。商品等の物の移動をさせるための交通結節点として、例えば、飛行体を積載することが出来る貨物車両、飛行体を積載することが出来る船舶等が存在する。交通結節点が貨物車両である場合について説明する。その場合、図9を用いて説明した情報のほか、貨物車両と飛行体とが商品等の物の移動をさせるための交通結節点であることの情報として、貨物車両と飛行体とが関連していることをあらわす情報を有している。そして、ユーザにより、飛行体、貨物車両の順番の経路が指定された場合、その情報を参照することにより、出発地及び目的地の位置を基準にして、適切な位置に停車している貨物車両(例えば、ユーザが指定)の位置情報を取得し、その位置情報の位置に最も近い中継地に対応するノード情報70を介して、出発地から中継地までは飛行体情報35を利用した経路、そして、その中継地から目的地までは道路ネットワーク情報31を利用した経路を探索し、提示する。このような経路が提示されることにより、出発地から目的地までの間の経路中の任意の中継地で飛行体が貨物車両に着陸し、その中継地から目的地までは飛行体を積載した貨物車両が走行して物品等を輸送することが可能となる。また、ユーザにより、貨物車両、飛行体の順番の経路が指定された場合、貨物車両と飛行体とが関連していることをあらわす情報を参照することにより、出発地及び目的地の位置を基準にして、適切な位置(例えば、ユーザが指定)に対応するノード情報70を特定し、その位置を中継地として、出発地から中継地までは道路ネットワーク情報31を利用した経路、そして、その中継地から目的地までは飛行体情報35を利用した経路を探索し、提示する。このような経路が提示されることにより、出発地から目的地までの間の経路の任意の中継地で飛行体を積載した貨物車両から飛行体が離陸し、中継地から目的地まで飛行体が飛行して物品等を配送することが可能となる。上記のような形態は、船舶と飛行体との関係でも同様である。 Furthermore, the transportation hub is not limited to those described in the above embodiments, but may also be the following: As a transportation hub for moving goods, for example, there may be a cargo vehicle capable of carrying an aircraft, a ship capable of carrying an aircraft, etc. Let's explain the case where the transportation hub is a cargo vehicle. In that case, in addition to the information explained using Figure 9, there is information indicating that the cargo vehicle and the aircraft are related, as information that the cargo vehicle and the aircraft are transportation hubs for moving goods. When the user specifies a route in the order of aircraft and cargo vehicle, by referring to that information, the location information of the cargo vehicle parked at an appropriate location (for example, specified by the user) is obtained based on the locations of the departure point and destination, and a route using aircraft information 35 from the departure point to the relay point, and a route using road network information 31 from the relay point to the destination are searched and presented via node information 70 corresponding to the relay point closest to the location of that location information. By presenting such a route, the aircraft can land on a cargo vehicle at any intermediate point along the route from the origin to the destination, and the cargo vehicle carrying the aircraft can then travel from that intermediate point to the destination to transport goods. Furthermore, if the user specifies a route in the order of cargo vehicle followed by the aircraft, the system refers to information indicating the relationship between the cargo vehicle and the aircraft. Based on the locations of the origin and destination, it identifies node information 70 corresponding to an appropriate location (e.g., specified by the user). Using this location as an intermediate point, the system searches for and presents a route from the origin to the intermediate point using road network information 31, and then a route from that intermediate point to the destination using aircraft information 35. By presenting such a route, the aircraft can take off from the cargo vehicle carrying it at any intermediate point along the route from the origin to the destination, and then fly from the intermediate point to the destination to deliver goods. The same configuration applies to the relationship between ships and aircraft.
以上の実施形態の全部または一部に記載された態様は、飛行の適切な管理、飛行体の適 切な制御、処理速度の向上、処理精度の向上、使い勝手の向上、データを利用した機能の 向上または適切な機能の提供その他の機能向上または適切な機能の提供、データおよび/ またはプログラムの容量の削減、装置および/またはシステムの小型化等の適切なデータ 、プログラム、記録媒体、装置および/またはシステムの提供、並びにデータ、プログラ ム、装置またはシステムの制作・製造コストの削減、制作・製造の容易化、制作・製造時 間の短縮等のデータ、プログラム、記録媒体、装置および/またはシステムの制作・製造 の適切化のいずれか一つの課題を解決する。 The embodiments described in whole or in part above solve one of the following problems: appropriate flight management, appropriate control of aircraft, improved processing speed, improved processing accuracy, improved usability, improved functionality using data or provision of appropriate functionality, reduction of data and/or program capacity, miniaturization of devices and/or systems, provision of appropriate data, programs, recording media, devices and/or systems, and optimization of data, programs, recording media, devices and/or systems, such as reduction of production and manufacturing costs, simplification of production and manufacturing, and shortening of production and manufacturing time.
1 第1の制御システム
2 第2の制御システム
5 第3の制御システム
21 第1の地図情報
22 第2の地図情報
1 First control system 2 Second control system 5 Third control system 21 First map information 22 Second map information
Claims (4)
前記飛行体ネットワーク情報及び前記3次元情報は、関連付けられており、
前記飛行体ネットワーク情報は、複数のノードおよびノード間を接続する複数のリンクそれぞれを通過する困難さを示すそれぞれのコスト情報を含み、
前記3次元情報は、各前記領域内に地物が存在しているか否かを示す有無情報と、各前記領域と最寄りの地物との距離を示す地物距離情報と、を含み、
前記制御部は、各前記領域に対応する3次元情報に含まれる前記有無情報と、前記地物距離情報と、に基づいて、各前記領域のコスト情報を算出し、前記ノードのコスト情報と、前記リンクのコスト情報と、前記算出された各前記領域のコスト情報と、に基づいて、前記飛行体の経路を探索して、該飛行体が移動する飛行体経路情報を生成し、
前記制御部は、距離優先の経路探索要求を受信した場合、前記有無情報に基づき地物が存在しないと判断される領域における前記地物との距離の近さよりも、経路全体の移動距離が短くなることを優先して前記経路を探索し、安全優先の経路探索要求を受信した場合、経路全体の移動距離よりも前記地物距離情報が所定距離未満である領域を通過しないことを優先して前記経路を探索する、
制御システム。 The system includes a control unit that performs processing to calculate the flight path of an aircraft based on aircraft network information representing a linear network in three-dimensional space and three-dimensional information representing the position and range of each of the multiple regions into which the three-dimensional space is divided.
The aforementioned aircraft network information and the aforementioned three-dimensional information are associated,
The aforementioned aircraft network information includes cost information indicating the difficulty of traversing each of the multiple nodes and the multiple links connecting those nodes,
The three-dimensional information includes presence/absence information indicating whether or not a feature exists within each region, and feature distance information indicating the distance between each region and the nearest feature.
The control unit calculates cost information for each of the regions based on the presence/absence information included in the three-dimensional information corresponding to each region and the feature distance information, and searches for the flight path of the aircraft based on the cost information of the node, the cost information of the link, and the calculated cost information of each of the regions, and generates flight path information of the aircraft's movement .
When the control unit receives a distance-prioritizing route search request, it searches for a route prioritizing a shorter overall travel distance over proximity to features in areas where features are determined not to exist based on the presence/absence information. When it receives a safety-prioritizing route search request, it searches for a route prioritizing avoiding areas where the feature distance information is less than a predetermined distance over the overall travel distance .
Control system.
前記飛行体ネットワーク情報及び前記3次元情報は、3次元空間の前記領域に対応する2次元領域の位置及び範囲をあらわす2次元情報と関連付けられ、
前記2次元情報は、各前記2次元領域内における地物の占有割合を示す占有情報と、各前記2次元領域に含まれる地物の標高値を示す標高情報と、を含み、
前記制御部は、前記有無情報と前記地物距離情報と前記占有情報と前記標高情報とに基づいて、各前記領域のコスト情報を算出する、
制御システム。 In the control system according to any one of claims 1 to 3,
The aforementioned aircraft network information and the aforementioned three-dimensional information are associated with two-dimensional information representing the position and range of a two-dimensional region corresponding to the region in three-dimensional space.
The aforementioned two-dimensional information includes occupancy information indicating the proportion of a feature within each of the two-dimensional regions, and elevation information indicating the elevation value of a feature included in each of the two-dimensional regions.
The control unit calculates cost information for each of the areas based on the presence/absence information, the feature distance information, the occupancy information, and the elevation information.
Control system.
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