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図面 (20)

課題

端末装置が広い地理的範囲散在している場合であっても、費用負担を小さくしつつ、端末装置からのデータを中継することができる中継装置等を提供すること。

解決手段

端末装置200から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置1であって、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、端末装置200からのデータを受信するために所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、所定の座標において、端末装置200からデータを受信するデータ受信手段と、データを所定の受信装置100に転送する転送手段と、を有する。

概要

背景

人に所持され、その人の位置などを示す情報を乗せたデータを送信する端末装置が利用されている。このような端末装置は、データの到達可能距離が短い場合がある。これに対して、端末装置から送信されるデータを中継する中継端末を使用する中継システムが提案されている(例えば、特許文献1)。

概要

端末装置が広い地理的範囲散在している場合であっても、費用負担を小さくしつつ、端末装置からのデータを中継することができる中継装置等を提供すること。端末装置200から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置1であって、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、端末装置200からのデータを受信するために所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、所定の座標において、端末装置200からデータを受信するデータ受信手段と、データを所定の受信装置100に転送する転送手段と、を有する。

目的

本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、端末装置が広い地理的範囲に散在している場合であっても、費用負担を小さくしつつ、端末装置からのデータを中継することができる中継装置等を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置であって、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段と、前記データを所定の受信装置転送する転送手段と、を有する中継装置。

請求項2

前記所定の送信条件は所定の時間帯である、請求項1に記載の中継装置。

請求項3

複数の前記端末装置において異なる前記所定の時間帯が規定されており、前記飛行手段は、各前記端末装置の前記所定の時間帯に、各前記端末装置の前記所定の座標に到達するように、前記中継装置を飛行させるように構成されている、請求項2に記載の中継装置。

請求項4

前記所定の送信条件は外部センサーから所定基準を満たす外部データを受信したことであり、前記飛行手段は、前記端末装置からの前記データを直接的または間接的に受信した場合に、前記端末装置からの前記データを受信するために所定の座標に向かって飛行するように構成されている、請求項1に記載の中継装置。

請求項5

前記データ受信手段は、複数の受信チャンネルによって前記データを受信するように構成されている、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の中継装置。

請求項6

前記所定の座標は、前記端末装置が存在すると予想される座標である、請求項2に記載の中継装置。

請求項7

端末装置から所定の時間帯において送信されるデータを受信する複数の中継装置を含む中継システムであって、前記中継装置は、前記所定の時間帯において前記端末装置からの前記データを受信するために、所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段と、前記データを所定の受信装置に転送する転送手段と、を有し、前記所定の座標は、前記端末装置が位置すると予想される座標であり、複数の前記中継装置は、前記飛行手段によって、異なる前記所定の座標に向かって飛行するように構成されている、中継システム。

請求項8

端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置が、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行するための飛行する飛行ステップ、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信ステップ、及び、前記データを所定の受信装置に転送する転送ステップ、を実施する中継方法

請求項9

端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置を制御するコンピュータを、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段、及び、前記データを所定の受信装置に転送する転送手段、として機能させるためのコンピュータプログラム

技術分野

0001

本発明は、中継装置中継方法及び中継プログラムに関する。

背景技術

0002

人に所持され、その人の位置などを示す情報を乗せたデータを送信する端末装置が利用されている。このような端末装置は、データの到達可能距離が短い場合がある。これに対して、端末装置から送信されるデータを中継する中継端末を使用する中継システムが提案されている(例えば、特許文献1)。

先行技術

0003

特開2018−125836号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、データを送信する端末装置が広い地理的範囲散在している場合には、中継端末の配置の費用負担が大きい。

0005

本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、端末装置が広い地理的範囲に散在している場合であっても、費用負担を小さくしつつ、端末装置からのデータを中継することができる中継装置等を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

第一の発明は、端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置であって、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段と、前記データを所定の受信装置転送する転送手段と、を有する中継装置である。

0007

第一の発明の構成によれば、中継装置は、端末装置がデータを送信する所定の送信条件に基づいてされた判断に従って、所定の座標に向かって飛行し、端末装置からデータを受信し、そのデータを転送することができる。したがって、端末装置が広い地理的範囲に散在している場合であっても、多くの中継装置を配置する必要がないから、費用負担が小さい。

0008

第二の発明は、第一の発明の構成において、前記所定の送信条件は所定の時間帯である、中継装置である。

0009

第二の発明の構成によれば、中継装置は、端末装置がデータを送信する時間帯に所定の座標に到達し、データを受信することができる。

0010

第三の発明は、第二の発明の構成において、複数の前記端末装置において異なる前記所定の時間帯が規定されており、前記飛行手段は、各前記端末装置の前記所定の時間帯に、各前記端末装置の前記所定の座標に到達するように、前記中継装置を飛行させるように構成されている、中継装置である。

0011

第三の発明の構成によれば、中継装置は、複数の端末装置がデータを送信するときに、各端末装置の所定の座標に到達し、データを受信することができる。

0012

第四の発明は、第一の発明の構成において、前記所定の送信条件は外部センサーから所定基準を満たす外部データを受信したことであり、前記飛行手段は、前記端末装置からの前記データを直接的または間接的に受信した場合に、前記端末装置からの前記データを受信するために所定の座標に向かって飛行するように構成されている、中継装置である。

0013

第四の発明の構成によれば、中継装置は、端末装置からデータを直接的または間接的に受信した場合に、その端末装置からデータを受信するために、所定の座標に向かって飛行することができる。

0014

第五の発明は、第一の発明乃至第四の発明の構成において、前記データ受信手段は、複数の受信チャンネルによって前記データを受信するように構成されている、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の中継装置である。

0015

第五の発明によれば、中継装置は、同時に複数の端末装置から、データを受信することができる。

0016

第六の発明は、第二の発明の構成において、前記所定の座標は、前記端末装置が存在すると予想される座標である、中継装置である。

0017

第六の発明の構成によれば、中継装置は、端末装置が存在する座標が不明であっても、存在する可能性がある所定の座標に向かい、データの受信を試み、例えば、所在不明の端末装置の捜索を行うことができる。

0018

第七の発明は、端末装置から所定の時間帯において送信されるデータを受信する複数の中継装置を含む中継システムであって、前記中継装置は、前記所定の時間帯において前記端末装置からの前記データを受信するために、所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段と、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段と、前記データを所定の受信装置に転送する転送手段と、を有し、前記所定の座標は、前記端末装置が位置すると予想される座標であり、複数の前記中継装置は、前記飛行手段によって、異なる前記所定の座標に向かって飛行するように構成されている、中継システムである。

0019

第七の発明の構成によれば、複数の中継装置が、端末装置が位置すると予想される異なる座標に向かって飛行するから、例えば、所在不明の端末装置を効率よく捜索することができる。

0020

第八の発明は、端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置が、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行する飛行ステップ、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信ステップ、及び、前記データを所定の受信装置に転送する転送ステップ、を実施する中継方法である。

0021

第九の発明は、端末装置から所定の送信条件において送信されるデータを受信する中継装置を制御するコンピュータを、前記端末装置に対応する所定の座標に向かって移動するか否かを前記送信条件に基づいて判断する移動条件判断手段による判断結果に従って、前記端末装置からの前記データを受信するために前記所定の座標に向かって自律飛行するための飛行手段、前記所定の座標において、前記端末装置から前記データを受信するデータ受信手段、及び、前記データを所定の受信装置に転送する転送手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。

発明の効果

0022

本発明によれば、端末装置が広い地理的範囲に散在している場合であっても、費用負担を小さくしつつ、端末装置からのデータを中継することができる中継装置等を提供することができる。

図面の簡単な説明

0023

本発明の第一の実施形態に係る中継装置等を示す概略図である。
端末装置の機能構成を示す概略図である。
端末装置の送信プログラムの説明図である。
基地局の機能構成を示す概略図である。
中継装置(無人飛行体)の構成を示す概略図である。
中継装置の機能構成を示す概略図である。
中継装置の飛行プログラムの説明図である。
複数の端末装置から受信したデータを示す説明図である。
端末装置の動作を示す概略フローチャートである。
中継装置の動作を示す概略フローチャートである。
第二の実施形態に係る中継装置の動作を示す概略フローチャートである。
第三の実施形態に係る中継装置等を示す概略図である。
複数の端末装置から同時に受信したデータを示す説明図である。
第四の実施形態に係る中継装置等を示す概略図である。
端末装置の動作を示す概略フローチャートである。
中継装置の動作を示す概略フローチャートである。
第五の実施形態に係る中継装置等を示す概略図である。
中継装置の動作を示す概略図である。
端末装置の動作を示す概略フローチャートである。
中継装置の動作を示す概略フローチャートである。

実施例

0024

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

0025

<第一の実施形態>
図1に示すように、本実施形態の中継システムは、無人飛行体1(以下、「無人機1」という。)と、無人機1と通信可能な基地局100、及び、端末装置200A,200B及び200Cを有する。端末装置200A等を総称して、端末装置200と呼ぶ。

0026

端末装置200は、所定の送信条件においてデータを送信する装置であり、端末装置の一例である。無人機1は、ドローンであり、端末装置200から送信されるデータを受信する装置である。無人機1は、中継装置の一例である。無人機1は、端末装置200から受信したデータを基地局100へ転送するように構成されている。基地局100は、コンピュータで構成されており、無人機1から受信したデータを顧客が管理するコンピュータなどに送信するように構成されている。基地局100は、受信装置の一例である。

0027

端末装置200は、所定の受信条件で外部センサー(図示せず)からデータを受信する。外部センサーは、例えば、温度センサー湿度センサー水深センサー等であるが、これらに限らない。所定の受信条件は、例えば、所定のタイミングであり、5分(minute)に1回のタイミングである。外部センサーが送信するデータを「外部データ」と呼ぶ。端末装置200は、継続的に外部データを受信するように構成してもよいが、所定の受信条件で受信することによって、外部データを受信するために必要な電力を節約することができる。

0028

端末装置200は、また、所定の送信条件で外部にデータを送信する。データの内容は、例えば、端末装置200を識別するための識別データ、端末装置200の位置を示す位置データ、外部センサーから受信した外部データであるが、これらに限らない。端末装置200は、データを継続的に送信するのではなく、所定の送信条件で送信することによって、データを送信するために必要な電力を節約することができるように構成されている。

0029

端末装置200がデータを送信する所定の送信条件は、例えば、所定の時間帯である。図1に示すように、例えば、端末装置200Aの送信条件は時間帯T1(10:00〜10:05)、端末装置200Bの送信条件は時間帯T2(10:10〜10:15)、端末装置200Cの送信条件は時間帯T3(10:25〜10:30)である。このように、端末装置200A等において、所定の時間帯は互いに異なり、かつ、乖離するように規定されている。端末装置200は、所定の時間帯において、例えば、4秒(second)に1回、所定の容量のデータを外部に送信するようになっている。端末装置200A等がデータを送信する所定の時間帯は、無人機1が端末装置200Aの上空に到達してデータを受信した後、端末装置200Bの上空に到達してデータを受信し、さらに、端末装置200Cの上空に到達してデータを受信することができるように、端末装置200A等の間の相対的な位置関係、及び、無人機1の飛行速度踏まえて、規定されている。

0030

図1に示すように、端末装置200A等は、広範な地理的範囲に散在して配置されている。端末装置200Aは、山岳地帯300に配置されており、畑300に配置された温度センサー(図示せず)から所定の受信条件で、温度を示す外部データを受信する。端末装置200Bは、水田302に配置されており、水田302に配置された水深センサー(図示せず)から所定の受信条件で、水深を示す外部データを受信する。端末装置200Cは、温室304に配置されており、温室304に配置された温度・湿度センサー(図示せず)から所定の受信条件で、温度及び湿度を示す外部データを受信する。

0031

無人機1は、基地局100に待機しており、端末装置200A等がデータを送信する送信条件に基づく判断結果に従って、端末装置200A等からのデータを受信するために所定の座標に向かって自律飛行するように構成されている。送信条件に基づく判断は無人機1が行ってもよいし、基地局100がこの判断を行って、無人機1は基地局100からの指示に基づいて飛行するようにしてもよい。本実施形態では、無人機1が送信条件に基づく判断を実施するものとする。例えば、無人機1は、所定の時刻に至ったと判断すると、端末装置200Aがデータを外部に送信する時間帯に端末装置200Aの上空へ到達するように、所定の座標へ向かい、端末装置200Aが外部に送信したデータを受信する。無人機1は、端末装置200B及び200Cについても、同様の飛行及びデータの受信を行う。無人機1は、端末装置200から受信したデータを基地局100へ転送する。

0032

以下、端末装置200の機能構成を説明する。図2に示すように、端末装置200は、CPU(Central Processing Unit)210、記憶部212、無線通信部214、及び、バッテリー部216を有する。

0033

端末装置200は、無線通信部214によって、外部センサー(図示せず)からの外部データを受信し、外部にデータを送信することができるようになっている。

0034

記憶部212には、データ受信プログラム、及び、データ送信プログラムが格納されている。

0035

データ受信プログラムは、所定の受信条件で外部センサーから外部データを受信するためのプログラムである。CPU210とデータ受信プログラムはデータ受信手段の一例である。端末装置200は、例えば、5分(minute)に一回、外部センサーから外部データを受信する。端末装置200は、受信した外部データを記憶部212に記憶する。

0036

データ送信プログラムは、所定の送信条件でデータを送信するためのプログラムである。CPU210とデータ送信プログラムはデータ送信手段の一例である。送信条件は例えば、所定の時間帯内の所定のタイミングである。具体的には、端末装置200は、所定の時間帯において、例えば、4秒(second)に1回、外部にデータを送信する。

0037

例えば、端末装置200Aは、図3に示すように、時刻10:00(100000)から10:05(100500)の時間帯において、送信状態がONであり、その他の時間帯は送信状態がOFFである。端末装置200Aは、送信状態がONの時間帯において、4秒(second)に1回、外部にデータを送信する。なお、図3において、例えば、[80000]は8時0分0秒を意味し、[95959]は9時59分59秒を示す。

0038

バッテリー部216は、交換可能なバッテリーに対応する。バッテリーは、例えば、充電可能なリチウムイオン電池である。端末装置200は、電源ケーブルでの電力供給は受けず、バッテリーによって電力供給を受ける。端末装置200は、常にデータの送受信を行うのではなく、上述のように、所定条件でデータを受信し、所定条件でデータを送信することによって、電力消費を低減するように構成されている。

0039

端末装置200は、例えば、LoRaWAN(LoRaは登録商標)を採用した装置である。LoRaWANは、LPWA(Low Power Wide Area Network)と呼ばれる無線通信規格の一つであり、省電力で広域をカバーすることができるものである。伝送距離は、最大で約10km(キロメートル)である。周波数帯域は920MHz(メガヘルツ)である。端末装置200は、LoRaWANによって、4秒に1回、1byte(バイト)のデータを送信する。

0040

以下、基地局100の機能構成を説明する。図4に示すように、基地局100は、CPU110、記憶部112、無線通信部114、及び、電源部116を有する。

0041

基地局100は、無線通信部114によって、無人機1と通信し、データの送信及び受信を行うことができるようになっている。

0042

電源部116は、電源ケーブルから電力の供給を受ける電源装置に対応する。

0043

基地局100は、無人機1から受信したデータを、顧客が保持するコンピュータ装置などに送信するようになっている。

0044

以下、無人機1の構成を説明する。図5に示すように、無人機1は、筐体8を有する。筐体8には、無人機1の各部を制御するコンピュータ、自律飛行装置、無線通信装置航法衛星からの測位用電波を利用する測位装置等が配置されている。自律飛行装置は、慣性センサー気圧センサー等を含んで構成される。

0045

筐体8の下方には、バッテリー格納部10が配置されている。バッテリー格納部10には、バッテリー(図示せず)が格納されている。また、バッテリー格納部10には、固定装置12を介して、カメラ14が配置されている。固定装置12は、カメラ14による撮影画像ぶれを最小化し、かつ、カメラ14の光軸を任意の方向に制御することができる3軸の固定装置(いわゆる、ジンバル)である。

0046

筐体8及びバッテリー格納部10には、丸棒状のアーム2が接続されている。各アーム2にはモーター4が接続されており、各モーター4にはプロペラ6が接続されている。

0047

アーム2は、例えば、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、強度を保ちつつ、軽量に構成されている。

0048

次に、無人機1の機能構成を説明する。図6に示すように、無人機1は、CPU50、記憶部52、無線通信部54、衛星測位部56、慣性センサー部58、画像処理部60、バッテリー部62、及び、駆動制御部64を有する。

0049

無人機1は、無線通信部54によって、基地局100及び端末装置200と通信可能になっている。無人機1は、無線通信部54によって、基地局100から、発進等の指示を受信する。無人機1は、無線通信部54によって、端末装置200からデータを受信し、そのデータを基地局100に転送する。

0050

無人機1は、衛星測位部56と慣性センサー部58によって、無人機1自体の位置を測定することができる。衛星測位部56は、基本的に、4つ以上の航法衛星からの電波を受信して無人機1の位置を計測する。航法衛星は、例えば、GPS(Global Positioning System)衛星または/及び準天頂衛星である。

0051

慣性センサー部58は、例えば、加速度センサー及びジャイロセンサーを含み、自律飛行装置の構成要素となる。

0052

無人機1は、画像処理部60によって、固定装置12及びカメラ14を制御して、任意の方向の外部の画像を取得することができる。画像処理部60は、画像取得手段の一例である。

0053

無人機1は、バッテリー部62によってバッテリー(図示せず)からの電力供給を制御する。

0054

無人機1は、駆動制御部64によって、各プロペラ6に接続された各モーター4の回転を制御し、上下水平移動や空中停止、傾きなどの姿勢を制御するようになっている。

0055

記憶部52には、出発点から目的位置まで自律移動するための移動計画を示すデータ等の自律移動に必要な各種データ及びプログラムのほか、以下のデータ及び各プログラムが格納されている。

0056

記憶部52には、端末装置200A等の座標(緯度経度、高度)を示すデータが格納されている。記憶部52には、また、移動条件判断プログラム、飛行プログラム、データ受信プログラム、及び、データ転送プログラムが格納されている。CPU50と移動条件判断プログラムは移動条件判断手段の一例である。CPU50と飛行プログラムは飛行手段の一例である。CPU50とデータ受信プログラムはデータ受信手段の一例である。CPU50とデータ転送プログラムはデータ転送手段の一例である。

0057

無人機1は、移動条件判断プログラムによって、所定の位置から移動するための移動条件が満たされたか否かを判断する。所定の位置は、基地局100に設けられた待機位置である。移動条件は、例えば、端末装置200がデータを送信する時間帯に至る所定時間前であるという条件である。

0058

移動条件判断プログラムは、例えば、図7に示す時刻・座標テーブルを含む。時刻・座標テーブルは、時刻と座標の関係を示す表であり、例えば、端末装置200A等のデータ送信時間帯、端末装置200A等の座標A等、及び、移動時刻対応付けた表である。移動時刻は、無人機1が、例えば、端末装置200A等に対応する所定の座標に向かって飛行を開始する時刻である。

0059

例えば、図1の基地局100から端末装置200Aの座標の上空に到達するために、4分(minute)の飛行時間が必要であるとすれば、端末装置200Aがデータを送信する時間帯の開始時刻である10時0分までに端末装置200Aの上空に到達するためには、無人機1は、10時0分の4分前である9時56分よりも前に基地局100から端末装置200Aの座標に向かって飛行を開始する必要がある。このため、無人機1は、移動条件判断プログラムによって、9時56分の直前の時刻である、例えば、9時55分に至ったか否かを判断する。このように、移動条件は、端末装置200がデータを送信する送信条件に基づいて規定される。

0060

無人機1は、移動条件が満たされたと判断した場合に、飛行プログラムによって、端末装置200からデータを受信するために、所定の座標に向かって自律飛行する。所定の座標は、端末装置200の座標の上空を示す座標である。無人機1が目標とする所定の座標は、端末装置200A等の座標の30メートル(m)上空であるとする。

0061

上述のように、各端末装置200A等の座標を示すデータは記憶部52に格納されている。無人機1は、飛行速度や飛行経路を調整しつつ、端末装置200A等がデータを送信する時間帯の開始時刻に各端末装置200A等の所定の座標に到達するように飛行する。

0062

無人機1は、所定の座標に到達すると、データ受信プログラムによって、端末装置200からのデータを受信する。図8は、無人機1が、端末装置200A、200B及び200Cから受信したデータの内容を示すための説明図である。図8に示すように、例えば、データには、端末装置200A等の識別コード、座標、及び、外部センサーの出力値であるセンサー出力値を含む。これらの情報は、端末装置200から、一度のデータ送信で送信される必要はなく、複数回に分けて送信されてもよい。

0063

無人機1は、端末装置200A等からデータを受信すると、データ転送プログラムによって、そのデータを基地局100に転送する。

0064

以下、図9を参照して、端末装置200の動作を説明する。端末装置200は、外部センサーから所定の受信条件で外部データを受信しつつ、時刻カウントを開始し(ステップST1)、送信開始時刻に至ったと判断すると(ステップST2)、外部データを変調し、データを外部へ送信する(ステップST3)。端末装置200は、送信終了時刻に至ったと判断すると(ステップST4)、データの外部への送信を停止する(ステップST5)。

0065

続いて、図10を参照して、無人機1の動作を説明する。無人機1は、移動開始時刻に至ったと判断すると(図10のステップST101)、目標座標に向かって移動を開始する(ST102)。目標座標は、例えば、端末装置200Aの座標Aの上空である。無人機1は、現在位置が目標座標であると判断すると(ステップST103)、空中停止を行い(ステップST104)、端末装置200Aの送信開始時刻に至ったと判断すると(ステップST105)、端末装置200Aからデータを受信する(ステップST106)。無人機1は、送信終了時刻に至ったと判断すると(ステップST107)、端末装置200Aからのデータ受信を停止し(ステップST107)、次の目標座標があると判断すると(ステップST109)、次の目標座標へ向かい、ステップST102乃至ステップST108を実施する。無人機1は、次の目標座標がないと判断すると、基地局100へ帰還する(ステップST110)。

0066

<第二の実施形態>
第二の実施形態について、第一の実施形態と相違する点を中心に説明する。第二の実施形態の中継システムにおいては、基地局100A(図1及び図4参照)が移動条件を満たすか否かを判断し、無人機1A(図1図5及び図6参照)に対して移動の指示を送信する。無人機1Aは、移動条件判断プログラムを有さず、基地局100Aからの指示によって移動する。

0067

基地局100Aの記憶部112(図4参照)には、移動条件判断プログラム、及び、移動指示プログラムが格納されている。CPU110と移動条件判断プログラムは移動条件判断手段の一例である。CPU110と移動指示プログラムは移動指示手段の一例である。

0068

基地局100Aは、移動条件判断プログラムによって、無人機1Aが所定の位置から移動するための移動条件が満たされたか否かを判断する。この判断処理の内容は、第一の実施形態において、無人機1が移動条件判断プログラムによって実施する判断処理と同様であるから、説明を省略する。

0069

基地局100Aは、移動条件が満たされたと判断した場合に、移動指示プログラムによって、無人機1Aに対して移動指示を送信する。

0070

無人機1Aは、基地局100Aから移動指示を受信すると、飛行プログラムによって、端末装置200からデータを受信するために、所定の座標に向かって自律飛行する。

0071

以下、図11を参照して、無人機1Aの動作を説明する。無人機1Aは、基地局100Aから移動指示を受信したと判断すると(図11のステップST101A)、目標座標に向かって移動を開始する(ST102)。目標座標は、例えば、端末装置200Aの座標Aの上空である。無人機1は、現在位置が目標座標であると判断すると(ステップST103)、空中停止を行い(ステップST104)、端末装置200Aの送信開始時刻に至ったと判断すると(ステップST105)、端末装置200Aからデータを受信する(ステップST106)。無人機1Aは、送信終了時刻に至ったと判断すると(ステップST107)、端末装置200Aからのデータ受信を停止し(ステップST107)、次の目標座標への移動指示を受信したと判断すると(ステップST109A)、次の目標座標へ向かい、ステップST102乃至ステップST108を実施する。無人機1Aは、基地局100Aから次の目標座標へ移動指示を受信しなかったと判断すると、基地局100Aへ帰還する(ステップST110)。

0072

<第三の実施形態>
第三の実施形態について、第一の実施形態と相違する点を中心に説明する。第三の実施形態においては、図12に示すように、畑300に端末装置200が4つ配置されている。すなわち、畑300には、端末装置200A1〜200A4が配置されている。端末装置200A1〜200A4は、使用する周波数が異なる。例えば、端末装置200A1は、920.6MHz、端末装置200A2は920.8MHz、端末装置200A3は921.0MHz、端末装置200A4は921.2MHzを使用する。そして、無人機1Bは、複数の受信チャンネルを有する。具体的には、無人機1Bは、端末装置200A1〜200A4の数と同じ4つの受信チャンネルを有し、信号受信プログラムによって、同時に複数の受信チャンネルによってデータを受信する。各受信チャンネルは、各端末装置200A1等が使用する周波数に対応する。

0073

無人機1Bの飛行プログラムは、端末装置200A1〜200A4の座標の中心位置の座標の上空を目標座標として使用する。これにより、無人機1Bは、目標座標において、4つの端末装置200A1等から同時にデータを受信することができる。そして、端末装置200A1等は、異なる周波数を使用しているから、いずれの端末装置200A1等から受信したデータであるかを識別することができる。

0074

無人機1Bは、例えば、図13に示すデータを端末装置200A1〜200A4からデータを受信する。無人機1Bは、端末装置200A1等が使用する周波数が異なることを利用して、端末装置200A1等のそれぞれが送信したデータを区別して、記憶部52に格納することができる。

0075

<第四の実施形態>
第四の実施形態について、第一の実施形態と相違する点を中心に説明する。第四の実施形態においては、端末装置200がデータを送信する送信条件は、所定の時間帯に至ったか否かではなくて、外部センサーから所定基準を満たす外部データを受信したか否かである。端末装置200は、所定の条件で外部センサーからの外部データを受信している。所定の条件は、例えば、5分(minute)に1回という条件である。

0076

図14に示すように、所定基準は、例えば、端末装置200Aについては、外部センサーからの出力値に示される温度が所定の温度以上であるということであり、端末装置200Bについては、外部センサーからの出力値に示される水深が所定の水深未満ということであり、端末装置200Cについては、外部センサーからの出力値に示される温度または湿度が所定の数値より大きいということである。

0077

端末装置200は、所定基準を満たす外部データを受信した場合に、端末装置200の座標を示す座標データを外部に送信する。座標データの外部への送信は、無人機1Cの発進を促すための手段である。このため、本実施形態とは異なり、端末装置200が送信するデータは、無人機1Cの発進を促すものであれば足り、例えば、端末装置200の識別コードを送信するようにしてもよい。

0078

無人機1Cは、移動条件判断プログラムによって、直接的または間接的に端末装置200から上記データを受信したか否かを判断する。直接的にとは、無人機1Cが端末装置200からデータを直接受信することである。これとは異なり、基地局100Cにおける待機位置においては、端末装置200からのデータは基地局100Cが受信し、無人機1Cは、基地局100Cを経由して、端末装置200からのデータを受信するようにしてもよい。基地局100Cを経由する場合のデータの受信が、間接的な受信である。

0079

以下、図15を参照して、端末装置200の動作を説明する。端末装置200は、外部センサーからの外部データを受信し(図15のステップST21)、データ送信条件を満たすと判断すると(ステップST22)、座標データを外部へ送信する(ステップST23)。続いて、所定時間経過したと判断すると(ステップST24)、外部センサーから受信した外部データを変調したデータを外部へ送信し(ステップST25)、所定時間経過したと判断すると(ステップST26)、データの送信を停止する(ステップST27)。

0080

以下、図16を参照して、無人機1Cの動作を説明する。無人機1Cは、基地局100Cを介して、端末装置200の座標データを受信するものとし、座標データの受信が、発進指示として機能するものとする。無人機1Cは、基地局100Cから発信指示があったと判断すると(ステップST201)、目標座標に向かって移動し(ステップST202)、目標座標に到達したと判断すると(ステップST203)、空中停止し(ステップST204)、端末装置200が外部センサーから受信したデータを受信し(ステップST205)、データ受信が終了したと判断すると(ステップST206)、基地局100Cへ帰還する(ステップST207)。

0081

<第五の実施形態>
第五の実施形態について、第一の実施形態と相違する点を中心に説明する。第五の実施形態の中継システムにおいては、図17に示すように、基地局100Dの位置に、複数の無人機1D1〜1D4が待機している。そして、無人機1D1等は、山中で遭難した人310が保持する端末装置200Dからのデータを受信することによって、人310を救助するための情報を提供する。ここで、人310の所在及び端末装置200Dの所在は不明であり、端末装置200Dの座標は、端末装置200Dが存在する可能性がある所定の座標として与えられる。

0082

図18に示すように、端末装置200Dは、所定時間帯においてのみ、外部にデータを送信する。所定の時間帯は、例えば、毎正時から20分間である。具体的には、所定の時間帯は、0時0分0秒から20分間、1時0分0秒から20分間、2時0分0秒から20分間というように、毎正時ごとに繰り返す時間帯である。端末装置200Dは、GPSなどの航法衛星を使用した測位装置を含み、現在位置を測位することができる。そして、端末装置200Dが外部に送信するデータには、少なくとも現在位置を示すデータを含む。

0083

無人機1D1〜1D4は、移動条件判断プログラムによって、毎正時の所定時間前か否かを判断し、所定時間前であると判断すると、所定の目標座標に向かって飛行する。所定時間前は、基地局100Dの位置と目標座標との距離によって異なる。例えば、基地局100Dと目標座標との距離が5分間の飛行が必要な距離であれば、所定時間前は、毎正時の6分前である。なお、本実施形態とは異なり、基地局100Dが移動条件判断プログラムを有するように構成し、毎正時の所定時間前か否かを判断し、所定時間前であると判断すると、無人機1D1等に飛行開始指示を送信し、無人機1D等は飛行開始指示を受信したことを条件に飛行を開始するように構成してもよい。

0084

各無人機1D1〜1D4において、それぞれの目標座標は異なる。例えば、図18に示すように、無人機1D1の到達目標は領域S1の中心位置の座標の上空、無人機1D2の到達目標は領域S2の中心位置の座標の上空、無人機1D3の到達目標は領域S3の中心位置の座標の上空、無人機1D4の到達目標は領域S4の中心位置の座標の上空である。このため、所定時間前も、各無人機1D1〜1D4によって異なる。領域S1乃至領域S4は、端末装置200Dが位置すると予想される領域である。

0085

各無人機1D1〜1D4は、毎正時の所定時間前に至ったと判断すると、飛行プログラムによって、それぞれの目標座標へ向かって飛行する。

0086

各無人機1D1〜1D4は、目標座標へ到達すると、データの受信を行う。各無人機1D1〜1D4は、端末装置200Dからデータを受信すると、基地局100Dへそのデータを転送する。図18の例においては、無人機1D2が端末装置200Dからデータを受信し、端末装置200Dの座標を含むデータを基地局100Dへ転送する。無人機1D1、1D3及び1D4は、端末装置200Dからデータを受信しないが、データを受信しなかったことにより、領域S1、S3及びS4には端末装置200Dが存在しないことを確認することができる。なお、本実施形態とは異なり、いずれの無人機1D1〜1D4も端末装置200Dからのデータを受信しなかった場合には、領域S1〜S4には端末装置200Dが存在しないと考えられるから、新たな目標座標を設定して、無人機1D1〜1D4に上記の動作を行わせる。

0087

以下、図19を参照して、端末装置200Dの動作を説明する。端末装置200Dは、時刻カウントを実施し(図19のステップST31)、データ送信開始時刻であると判断すると(ステップST32)、座標データを外部へ送信する(ステップST33)。続いて、所定時間経過し、送信終了時刻であると判断すると(ステップST34)、座標データの外部への送信を停止する(ステップST35)。

0088

以下、図20を参照して、無人機1D1〜1D4の動作を説明する。無人機1D1等は、それぞれの目標座標に端末装置200Dが存在した場合に座標データの送信を開始するデータ送信開始時刻の所定時間前に至ったと判断すると(図20のステップST301)、目標座標に向かって移動する(ステップST302)。無人機1D1等は、現在位置が目標座標であると判断すると(ステップST303)、所定領域を旋回する(ステップST304)。所定領域は、例えば、目標座標を中心にして半径200メートル(m)の範囲である。
無人機1D1等は、端末装置200Dからデータを受信した場合には(ステップST305)、基地局100Dへデータを送信し(ステップST306)、基地局100へ帰還する(ステップST307)。これに対して、無人機1D1等は、端末装置200Dからデータを受信しなかった場合には、所定時間が経過したと判断すると(ステップST308)、基地局100Dへ帰還する(ステップST306)。

0089

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

0090

1,1A,1B,1C,1D1,1D2,1D3,1D4無人飛行体(無人機)
8筐体
10バッテリー格納部
100,100A,100C,100D基地局
200,200A,200B,200C,200D 端末装置

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