JP2017072324A

JP2017072324A - 飛行物体の接近防御システム

Info

Publication number: JP2017072324A
Application number: JP2015200020A
Authority: JP
Inventors: 高橋　浩; Hiroshi Takahashi; 浩高橋; 飯島　健; Takeshi Iijima; 健飯島
Original assignee: Maeda Corp
Current assignee: Maeda Corp
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-04-13

Abstract

【課題】重要構造物等の対象領域に対するマルチコプター等の飛行物体の接近を防御しえるシステムを提供する。【解決手段】対象領域１の周囲に、飛行物体の無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を発信するアンテナ２を所定間隔３で並べて配置し、そのアンテナ２から障害電波を常時発信することで、対象領域１の周囲に障害電波を張り巡らせて飛行物体の接近を常時防御する。具体的には、飛行物体の使用周波数帯は、２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚである。そして、アンテナ２からの障害電波の発信領域に飛行物体が侵入すると、その飛行物体を障害電波により操縦不能にさせて離陸場所に戻すＧＯ・ＨＯＭＥモードにする機能を具備する。また、アンテナ２を並べて配置する所定間隔は、少なくとも１００ｍである。さらに、アンテナ２が発信する障害電波は、出力が１Ｗ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、飛行物体の接近を防御するシステムに関する。

無線操縦によるドローン（無人飛行物体）と称されるマルチコプターの誕生以前、ラジコンのヘリコプターがあり、これらラジコンヘリコプターやマルチコプターを発見するには、監視カメラや人が目視で監視するのが現状である。
マルチコプターを監視カメラや人が目視で監視するにしても、リアルタイムでカメラ映像や目視で常時観察する必要がある。そのためには、膨大な労力が必要となる。

また、マルチコプターは、技術の進化により本体やカメラ、荷物を運搬するキャリアーなどが小型化し、材料も高強度プラスチックなど軽量なものも使用されている。そして、小型・軽量化のため、動力は電動モーターと小型バッテリーで飛行することができるようになり、ほとんど騒音もなく静かな飛行が可能となっている。
そして、マルチコプターは、４個のモーターで揚力を発生させ、かつ飛行方向・高度も変化させるが、６〜９個のジャイロセンサーで自動的に飛行を安定させる機能を備えているため、操作は極めて容易になったのが特筆する点でもある。
このような小型・軽量のマルチコプターを利用すると、人が行くには極めて困難な場所、人に害を及ばす危険のある、例えば放射線が高い場所の観察・点検、重大災害での物資の運搬など、安全・街便で平和的な利用方法は数え切れない。

なお、特許文献１において、ラジコンヘリコプターなどの無線操縦飛行物体を、地形の影響を受けることなく無視界操縦を可能にすると共に、障害物などへの衝突事故を防止する無人飛行物体の制御システムが提案される。
この制御システムは、ラジコンヘリ及び地上局にそれぞれＧＰＳ信号受信装置を設け、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を用いてラジコンヘリの位置を正確に検出する。また、ラジコンヘリ及び地上局にそれぞれデータ通信用衛星との間で制御データなどを送受信するための衛星通信装置を設ける。さらに、鉄塔や送電線などの障害物の座標をあらかじめ飛行ルートと共に入力しておき、ラジコンヘリが障害物に接近しすぎると自動的に回避させる。

特開２００３−１２７９９４号公報

ところで、マルチコプターは、盗撮、テロ行為等の非人道的な利用方法も教え切れないほど発生する恐れがあり、東京都などでは公園でマルチコプターを飛行させない規制が制定されているが、盗撮、テロ行為等の犯罪者には抑止力は全くないといってよく、法的規制も重要だが、技術的にはクリアーできてしまう問題がある。

さらに、マルチコプターを発見しても、重要構造物等の対象領域に対する接近を防御する手立ては、合法的な手段では存在しない。

本発明の課題は、重要構造物等の対象領域に対するマルチコプター等の飛行物体の接近を防御しえるシステムを提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
対象領域の周囲に、飛行物体の無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を発信するアンテナを所定間隔で並べて配置し、
前記アンテナから前記障害電波を常時発信することで、前記対象領域の周囲に前記障害電波を張り巡らせて前記飛行物体の接近を常時防御する、飛行物体の接近防御システムを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の飛行物体の接近防御システムであって、
前記使用周波数帯は、２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の飛行物体の接近防御システムであって、
前記アンテナからの前記障害電波の発信領域に前記飛行物体が侵入すると、前記飛行物体を前記障害電波により操縦不能にさせて離陸場所に戻すＧＯ・ＨＯＭＥモードにする機能を具備したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１から３のいずれか一項に記載の飛行物体の接近防御システムであって、
前記所定間隔は、少なくとも１００ｍであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１から４のいずれか一項に記載の飛行物体の接近防御システムであって、
前記障害電波は、出力が１Ｗ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、重要構造物等の対象領域に対するマルチコプター等の飛行物体の接近を防御することができる。

本発明を適用した飛行物体の接近防御システムの一実施形態の構成を示すもので、重要構造物とアンテナの配置例を示した概略平面図である。マルチコプターの使用周波数帯域を示した図である。

（概要）
マルチコプターは、無線操縦であり、その電波の交信は、具体的には、ＷｉＦｉを利用しており、日本国内の合法周波数帯は２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ（２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚ）と電波法で規定されている。
そのため、その使用周波数帯の障害電波を発信して、ジャミングを起こさせれば、マルチコプターの操縦不能になる。さらに好ましことに、マルチコプターは操縦不能になるとＧＯ・ＨＯＭＥモードに切り替わり、ＧＰＳを利用して、離陸した場所に自動に戻るよう設計されている。
すなわち、マルチコプターを墜落させると、大事故の原因になり、危険であるのに対し、障害電波を発信すれば、マルチコプターは墜落させずに離陸場所に戻るというメリットもある。
本発明は、安全に犯罪を未然に防ぎ、かつ墜落事故も発生させないマルチコプター等の飛行物体の接近を防御するシステムである。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

（実施形態）
マルチコプターの飛行を妨害するには、妨害電波を送信し、ジャミングを起こさせればよい。
マルチコプターの操縦電波の使用周波数は、図２に示すように、２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚ（２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚ）であり、その中で、チャンネルステップ５ＭＨｚの１６チャンネルに分かれている。
この１６チャンネルの占有周波数を同時に１Ｗの出力で一斉に発信すれば、マルチコプターは操作困難な状況でＧＯ・ＨＯＭＥモードになり、離陸場所に戻って行く。

次に、重要構造物に対するマルチコプターの接近を防御するための障害電波を発信するアンテナの配置について説明する。

最悪の環境下でも重要構造物に対する接近を防御するアンテナ配置の例を示した図１において、１は重要構造物（対象領域）、２はアンテナ、３は障害電波の到達範囲（所定間隔）である。

図示のように、対象領域である重要構造物１の周囲には、その四周に沿ってアンテナ２が所定間隔で並べて配置されている。
このアンテナ２は、マルチコプターの無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を発信する。
図示例において、アンテナ２が発信する障害電波の到達範囲３は直径１００ｍで、重要構造物１の周囲に縦３００ｍ×横５００ｍに渡ってアンテナ２が障害電波の到達範囲３に対応する所定間隔で配置されている。

ここで、電波法で免許を持たないで、発信できる特定小電力無線の出力がｌＷであるため、街中の雑踏の中でも直径１００ｍは電波が到達する。
また、スキー場や郊外の見通しの良い場所では、直径１Ｋｍから数Ｋｍまで電波は到達する。

このように、重要構造物１の四周に沿って所定間隔３で並べて配置したアンテナ２の各々からは、マルチコプターの無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を常時発信する。
こうして、重要構造物１の周囲に、マルチコプターの無線操縦に対する障害電波を張り巡らせる。

以上、実施形態のマルチコプターの接近防御システムによれば、重要構造物１の周囲に、マルチコプターの無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を発信するアンテナ２を所定間隔３で並べて配置し、そのアンテナ２から障害電波を常時発信することにより、重要構造物１の周囲にマルチコプターの無線操縦に対する障害電波を張り巡らせることで、重要構造物１に対するマルチコプターの接近を防御することができる。
従って、マルチコプターによる犯罪を安全かつ未然に防ぐことができる。

そして、アンテナ２から障害電波の発信領域にマルチコプターが侵入すると、障害電波により操縦不能になってマルチコプターは離陸場所に戻る。
従って、マルチコプターの墜落事故発生の問題も回避することができる。

また、本システムを活用すれば、施設管理者もマルチコプターを操縦するユーザーから見ても、マルチコプターが故意でなく誤って施設に侵入してしまうことを防ぐことも可能である。
例えば、マルチコプターが、鉄道、道路等のインフラに誤って侵入してしまったため、発生する事故を未然に防止するシステムとして発展することも考えられる。
従って、便利なツールとしての使い方は多々提案されているが、マルチコプター自体の運行上の安全を高める装置としても推進できる。

さらに、重要構造物１において、マルチコプターの飛来を検出するレーダーを装備して、レーダーによりマルチコプターの飛来を検出すると、マルチコプターの飛来を報知する管理システムを併用してもよい。
また、マルチコプターの登録システムを用い、レーダーにより飛来したマルチコプターを特定することも可能である。

（変形例）
以上の実施形態においては、マルチコプターとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線操縦による他の飛行物体であってもよい。
また、実施形態では、対象領域を重要構造物としたが、対象領域は重要構造物に限らず任意である。
さらに、アンテナの配置形状や配置間隔等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１対象領域
２アンテナ
３障害電波の到達範囲（所定間隔）

Claims

対象領域の周囲に、飛行物体の無線操縦に使用される使用周波数帯に対する障害電波を発信するアンテナを所定間隔で並べて配置し、
前記アンテナから前記障害電波を常時発信することで、前記対象領域の周囲に前記障害電波を張り巡らせて前記飛行物体の接近を常時防御することを特徴とする飛行物体の接近防御システム。
前記使用周波数帯は、２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の飛行物体の接近防御システム。
前記アンテナからの前記障害電波の発信領域に前記飛行物体が侵入すると、前記飛行物体を前記障害電波により操縦不能にさせて離陸場所に戻すＧＯ・ＨＯＭＥモードにする機能を具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の飛行物体の接近防御システム。
前記所定間隔は、少なくとも１００ｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の飛行物体の接近防御システム。
前記障害電波は、出力が１Ｗ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の飛行物体の接近防御システム。