株式会社A.L.I. Technologies（以下、A.L.I.）は、2022年3月に採択された仙台BOSAI-TECHイノベーション創出促進事業の「官民共同によるドローンを活用した港湾設備などの遠隔点検・監視」において、A.L.I.開発のドローン運航管理システム「C.O.S.M.O.S.（コスモス）」が実務に活用できるかの有効性評価の実証実験を、丸紅株式会社（以下、丸紅）と共同で行い、これに成功した。

点検・監視に焦点をあてた飛行計画をコスモスで実証

仙台市は平成31年3月に「仙台市経済成長戦略2023」を策定。ICT関連企業や幅広い分野の民間企業などと協業を創出することでイノベーションを促進するとともに、「BOSAI-TECH」をキーワードに防災×テクノロジー×ビジネスを融合し、防災課題に対する新たな解決策を生み出す場である「仙台BOSAI-TECHイノベーション促進事業」を行っている。

仙台 BOSAI-TECH イノベーションプラットフォーム - SENDAI BOSAI-TECH Innovation Platform

sendai-bosai-tech.jp

この仙台BOSAI-TECHのスタートの背景について、仙台市では東日本大震災での被害経験から、防災の重要性や災害時の対応に関しての協議が積極的に行われており、その防災意識の高さから国連防災機関により防災のロール・モデル都市に認定されている。そんな環境の中、防災事業を産業面から振興推進すべくスタートしたのが仙台BOSAI-TECHだ。

今回、A.L.I.はその中の「官民共同によるドローンを活用した港湾設備などの遠隔点検・監視」に採択された。同社ではドローンの運行管理・制御システムの「C.O.S.M.O.S.」を開発しており、事業の実証のため、実務活用が可能かの有効性評価を丸紅と共に実証し成功している。

実施された実証実験は、A.L.I.のドローン運行管理システム「C.O.S.M.O.S.」を使用し、ドローンからリアルタイムな情報確認と遠隔操作を行い、システムの意義・有用性、ドローンから映像の実用性が実証された。

自動飛行ルートを高度60mで設定し、ルート上には車両2台の絡む車両事故を模した現場を1箇所、路面に亀裂が走る1箇所を配置した、計2箇所の上空より事故の詳細を確認するため停止・高度40m付近まで下降し現場状況を確認するという操作がとられた。尚、カメラ操作はC.O.S.M.O.S.上で行われている。

結果、現場での発煙筒の煙はストリーミングされたC.O.S.M.O.S.の画面上からも確認することができたという。しかし、路面の亀裂についてはストリーミング映像では解像度が低く、高度を下げなければ確認できないということが今回の飛行から判明し、運用方法や映像伝送のシステム面での新たな課題も明らかになったとしている。

この実証実験の主題でもあった、点検・運用の場においてのドローン運行管理システムが活用可能かという点について、現場に人員を割くことなく運用可能であるというC.O.S.M.O.S.の利便性や、監視業務や防災活動などに、幅広く活用できる実用性を充分に理解いただけた実証実験になったとのことだ。

参考・関連情報・お問い合わせなど

□株式会社A.L.I. Technologies：https://ali.jp/
リリース記事：https://ali.jp/2022/03/31/9421/
お問い合わせ先：infoali.jp

□仙台BOSAI-TECHイノベーションプラットフォーム：https://sendai-bosai-tech.jp/

・株式会社センシンロボティクス（以下、センシンロボティクス）と株式会社ACSL（以下、ACSL）が共同開発したSENSYN COREとACSLの国産ドローンのMiniを活用した屋内自律飛行システムを利用し、竹中工務店、カナモト、アクティオと共同で現場の屋内外巡視の適用の検証が行われた。

・機体はACSL独自のVisual SLAMによって、室内や工場内などのように狭くGPS電波の届かない環境下においても自律飛行を可能にしている。ジンバルに搭載されたカメラは2000万画素で高精細な画像取得が可能となっている。

建設現場における屋内ドローンの屋内飛行の自動化の実現

センシンロボティクスとACSLの共同開発システム「SENSYN CORE」と、ACSLの国産ドローン「Mini」を活用した屋内の自律飛行システムを利用し、竹中工務店、カナモト、アクティオと共同で、実際の現場のBIMデータを用いた建設現場における有用性検証が実施され、その有用性が確認された。

現場での屋内ドローンの屋内飛行を自動化することで、施工管理担当者の現場での安全巡回や現地確認などを、事務所や遠隔地から容易に行えるようになる。また作業所への移動時間や現地滞在時間の削減に加え、屋内撮影写真を打ち合わせに有効活用することができる。

出典：ACSL

ドローンは屋外飛行する際にGPS信号を受信している。非GPS環境である屋内で安全な飛行を行うためには、自己位置推定と地図生成を行う「SLAM」技術が必要だ。このSLAMの実現には、一般的にはカメラで特徴となる点を認識することで、飛行用地図を作成し、自己位置推定しながら飛行する。

しかしながら、日々環境の変化する建設現場では、目印のタイムリーな設置が難しいことや飛行ルートが図面で可視化できないため、操作者が手動で操作することが一般的であった。

この度開発された屋内点検ソリューションは「SENSYN CORE」を用い、Visual SLAMを利用した機体の飛行指示にBIMや3Dモデルから作成したマップをルート設計に活用することが可能となっているそうだ。

出典：ACSL

BIMデータを変換、3Dマップ表示をすることで、高さ含め視覚的にわかりやすいルートの設定が可能だという。また手動操作による事前地図生成を行わず、BIMのみで飛行経路を策定し自動飛行を行う取り組みも進めているとのこと。

今回行われた実証では、フロア1階から2階への自動飛行を達成。2メートルの幅を通過し、障害物のある狭い状況でも安全飛行できることが確認されている。また、ガラス面や外光の影響など実際の運用環境に近い試験でもVisual SLAM性能を担保できたという。

この実証試験を踏まえ、現場での利用を想定した機能面での課題等について、竹中工務店、カナモト、アクティオと共同開発を行い、建設業界での商用化に向けた取り組みを進めていくとのことだ。

出典：ACSL

□株式会社ACSL
センシンロボティクス、ＡＣＳＬの屋内自律飛行システムを利用し、竹中工務店、カナモト、アクティオと共同で「建設現場での屋内外巡視への適用」を検証する実証実験に成功
リリース記事：https://www.acsl.co.jp/news-release/press-release/2067/

□この件に関するお問い合わせ（報道関係）
株式会社センシンロボティクス
CS&マーケティング部　広報担当：妹尾
TEL：080-2169-5823　E-mail：m-senoo ＠ sensyn-robotics.com

株式会社ACSL
カスタマーリレーション　広報担当：廣嶼
TEL：03-66613870　E-mail：hiroshima ＠ acsl.co.jp

・株式会社NTTドコモ（以下、ドコモ）と近畿大学は、屋内外を往来できるドローンを活用した大学キャンパス内の自動巡回飛行する実証実験に成功した。

・実証実験は近畿大学東大阪キャンパスのアカデミックシアターで実施され、あらかじめ設定された飛行ルートをもとにドローンポートから自動巡回、搭載カメラでの撮影を行った。撮影データはドコモのドローンプラットフォーム「docomo sky」で離れた拠点からも閲覧できる。

仮想都市空間に見立てたキャンパスで、ドローンによる巡回警備の実用化めざす

ドコモと近畿大学が、大学キャンパス内のドローン自動巡回警備の実証実験に成功した。近畿大学は、甲子園球場約6個分にもなるという約24万平米ものキャンパスを「仮想の都市空間」と見立て、次世代技術の社会実装の場として提供することで新技術の実用化に貢献している。

また、ドコモはサスティナブルな社会の実現に向け、これまでに培ってきたネットワーク・ICT・AI等の技術やプラットフォームビジネスのノウハウを活用し、社会課題の解決、より豊かな社会の実現を目指し、人々に寄り添ったドローンサービスの創出に向け事業を推進している。

出典：NTTドコモ

この両者の実証は21年4月18日（日）に近畿大学東大阪キャンパスのアカデミックシアターにて行われた。ドローンは予め設定された飛行ルートをもとに、ドローンポートから自動巡回し、搭載カメラでの映像撮影も行った。撮影データはドコモのドローンプラットフォームである「docomo sky®」で離れた場所にある複数拠点から閲覧することで巡回警備での有用性が確認されたという。

出典：NTTドコモ

この実証では、GPSの取得しやすい屋外と、逆にGPSが取得しにくい屋内との異なる環境間で自動巡回が行われた。ドローンには上下6つの魚眼レンズが搭載されており、捉えた映像情報をもとに飛行を行うことで目印を設置することなく、約150cmの階段の昇降、柱などの障害物のある場所での自動飛行に成功。その安全性が確認できたそうだ。

出典：NTTドコモ

周囲の環境に左右されないドローン飛行を可能にすることで、巡回警備をはじめ幅広いシーンでの活用が期待できるとしている。

□株式会社NTTドコモ
近畿大学のキャンパスで、屋内外両用ドローンによる自動巡回警備の実証に成功～仮想の都市空間に見立てたキャンパスで、ドローンによる巡回警備の実用化をめざす～
リリース記事：https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/info/news_release/topics_210419_01.pdf

本日はそんな警備用途の社会実装を目的としたドローンの実証実験が、福島県にて行われたとのことでそちらをご紹介したいと思います。

なお、この実証を行ったのは「ＫＤＤＩ」「テラドローン」「セコム」の３社。

沿岸部や周辺広域施設にて複数ドローンによる警備の実証実験

ＫＤＤＩ、テラドローン、セコムの３社は２０２０年の１月２７日に、福島県南相馬市の沿岸部および周辺の広域施設において、複数のドローンを連携させた警備の実証実験を実施。

出典：KDDI

各社の役割

ＫＤＤＩ：ドローンのＬＴＥ通信モジュールと運行管理システムを提供し、４Ｇ LTE通信ネットワークを活用した遠隔での自律飛行を実施。

テラドローン：警備用無人航空機の運行管理機能開発における上位側の管制システムの開発を担当。ＦＩＭＳ（運行管理統合サブシステム）と連携し、飛行計画の鑑賞判定を実施。

セコム：警備観点からの運行管理機能の要件定義。実証実験シナリオの構築を担当。

なお、この実証実験はドローンの警備用途における社会実装を目的とし、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）の「ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクト（DRESSプロジェクト）」における「警備業務に対応した運行管理機能の研究開発」を通して研究開発を進めた運行管理システムを活用。

背景

警備業界において、少子高齢化による人手不足などの社会的背景から、ＩＣＴを活用した効率的なセキュリティサービスに注目が集まっています。

なかでもドローン警備については警備の効率化に加え、工場などの広い敷地を持つ施設や研究所などの重要施設を様々な視点から監視でき、警備強化に繋がることや、災害発生時に現場の状況確認を迅速かつ広範囲に実施できることから社会実装に向けた期待が高まっています。

複数台のドローン連携でより高度なセキュリティ

ドローンを活用して広域施設を警備する場合、複数台のドローンを連携させることで死角を減らすことができ、より高度なセキュリティを実現できます。

一方でドローン同士が衝突しないようにするための同時運行管理や、緊急時の急行指示に伴う運行計画変更に対応することが必要となります。

この実証実験では、全国をカバーするａｕのモバイル通信ネットワーク（4GLTE）に対応したスマートドローンを活用し、遠隔からの複数ドローンの制御や多拠点への映像配信、緊急時の急行指示などの運航管理が可能であることを確認したそうです。

実証実験について

２０２０年１月２７日に福島県南相馬市の協力のもと、運行管理システムの有効性を確認。

１．広域施設における警備ドローンの運航管理

３台のドローンを運用し、広域施設内に設けた仮設警備室からドローンの運航管理を行い、広大な施設の敷地境界周辺の巡回・俯瞰警備ができることを確認。

２．災害発生などの緊急時における沿岸監視

地震により津波が発生し、南相馬市から広域施設の運営者に沿岸部の状況確認を要請した想定で実証実験を実施。

広域施設内を巡回するドローンのルートを変更し沿岸部に急行。逃げ遅れた人がいないかを確認。あわせて６km離れた市役所庁舎からも沿岸部の状況が把握できることを確認。

出典：KDDI

３．複数事業者ドローン運航時の衝突防止に向けた検証

この実証実験では、宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）と共同で他の事業者が運航するドローンとの衝突防止に関する検証も実施。

ＪＡＸＡはＤＲＥＳＳプロジェクトにおいて、運行管理システムの全体設計を担当し、複数事業者が空域を安全かつ効率的に利用するための運航ルールなどを検討しているとのことで、今回の実証実験ではＪＡＸＡが開発した運航管理シミュレータにより、他事業者によるドローンの運航を模擬。

出典：KDDI

運行管理システム間の情報共有にもとづく飛行計画の調整や飛行中の操作により相互の接近や衝突を防止できることが確認されたそうです。

運行管理システムの概要

モバイル通信ネットワーク（4G LTE）を活用し、遠隔からドローンの制御や多拠点への映像配信が可能。アプリケーション上でドローンの運航ルートの作成、遠隔飛行指示、飛行中の運行状況、リアルタイムでの配信映像の確認ができるとのこと。

出典：KDDI

例えば、警備業務での活用を想定した場合、遠隔の警備室からドローンに飛行開始の指示やドローン警備映像の遠隔複数拠点での監視が実現。

さらに４G LTEを活用した映像の伝送、機体制御を行うためドローンの操縦者の持つ送信機から電波が届かないような広域の警備が可能。あわせてKDDI総合研究所のＡＩ技術を用いた人物検知も可能とのこと。

まとめ

ドローンの警備への活用と言っても、ドローン同士の衝突が起こらないか等の部分は非常に重要になってきます。単純に飛ばす技術だけでなくそういった運航管理システムは必須。

また、１台だけではどうやっても死角になる部分が出てくるため、３台同時運航を可能にすることで死角の少ないより高度なセキュリティを実現できるようになっています。

また決められたルートだけでなく、緊急時に遠隔からルート変更し急行させられる部分もポイントですね。人手不足の昨今、今後は様々な施設等でドローンが警備をすることになりそうです。

これらのテクノロジーに関して、残念ながら日本は世界よりもかなり遅れているというのが一般的な所ですが、それでも着々と進んできている印象があります。

本日は、スタジアムの警備に人物検知が可能なドローンを活用した実証実験の話題。

出典：ＫＤＤＩ

４Ｇと人物検知機能に対応したドローンでの広域警備に成功

こちらの実証実験は、ＫＤＤＩ株式会社とテラドローン株式会社、セコム株式会社の３社が、埼玉スタジアム２００２の協力のもとで実施されました。

※これはＮＥＤＯの「ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクト」における「警備業務に対応した運行管理機能の研究開発」の一環として実施されています。

ドローンはモバイル通信ネットワーク（４ＧＬＴＥ）と人物検知機能に対応したＫＤＤＩのスマートドローン。スマートドローンとは、以前にこのブログでもご紹介した、ＫＤＤＩの通信ネットワークを利用した長距離を安全に飛行できるドローンのことです。

このスマートドローンでのスタジアムの広域警備の実証実験に国内で初めて成功したとのこと。

実験の概要

実証実験では、高高度で広域監視する俯瞰ドローンが、ＡＩを活用した人物検知機能によりリアルタイムに不審者を自動検知し、その位置情報を特定。

出典：ＫＤＤＩ

さらに地図と連動した運航管理の指示によって、低高度で巡回監視している巡回ドローンが不審者のところへ自動で急行、さらに監視センターに警告を通知します。今回の実証実験では、リアルタイム検知を実現するためにそれぞれのドローンにＡＩを搭載しているそうです。

１．高高度で全体を監視する俯瞰ドローンがスタジアムにいる不審者をＡＩで自動検知。位置情報を算出。

２．算出した不審者の位置情報を低高度で巡回している巡回ドローンに運航管理システムを介し送信。

３．受信した位置情報をもとに巡回ドローンが不審者のもとに急行。

出典：ＫＤＤＩ

この実験実施にあたって、ＫＤＤＩとテラドローンは飛行エリア周辺の３次元地図情報、天気・風況上情報、上空電波情報をシステム上で確認できる新たな運航管理システムを開発。

これら情報を用いた飛行予約・承認機能により遠隔からでも事前に遠隔監視システム上で飛行予定エリアの安全性を確認し、飛行可否を判断することが可能となっています。また、セコムは運航管理システムを警備で利用する際の要件定義を行っています。

運行管理システムについて
ＫＤＤＩとテラドローンが進めているＤＲＥＳＳプロジェクトに、ドローンの運行管理システムの開発があります。これはユーザーが扱う運航システムの上位に管理システムを構築し、ドローンの飛行に必要な各情報による飛行予約・承認機能を実装することで、事前に周辺環境の安全性を確認した上での飛行判断が可能になります。（地図データはゼンリン、天気や風況データはウェザーニュース提供の情報を活用）

出典：ＫＤＤＩ

出典：ＫＤＤＩ

まとめ

動画を見るときっちりと不審者に対してドローンが追従し、システム上でも位置情報などが示されており、広域での警備にドローンが活用できることが示されています。

人混みの中に不審者が居た場合はどうなるかや、複数箇所に不審者が存在した場合はどうするのかなど、細かいことを言えばキリがないですが、まずは警備方面へのドローン活用の一歩として非常に意味のあるものになっていると思います。

人混みは今後の課題としても、イベントのない人の集まらない日でも警備はおこなっているはずなので、そこをドローン警備で置き換えることができれば有効な少人化になりそうですね。