JP2019056656A - 制御装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線装置の位置を探索する技術を提供する。【解決手段】制御装置３６は、面内の互いに異なった方向を向いた複数のアンテナ３０を備える飛行装置２０の移動を制御する。回転制御部６６は、飛行装置２０を面内で回転させる。受付部５０は、回転制御部６６が飛行装置２０を回転させている間にわたって、複数のアンテナ３０のそれぞれにおいて受信した電波の受信強度を受けつける。推定部５８は、受付部５０において受けつけた複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度をもとに、電波の到来方向を推定する。移動制御部６８は、推定部５８において推定した到来方向に飛行装置２０を移動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、制御技術に関し、特に移動体の動作を制御する制御装置およびプログラムに関する。

山岳あるいは海上では予期しない気象悪化による遭難が発生する。遭難者が携帯電話端末を所持し、かつ遭難している位置が携帯電話端末が通信可能な圏内域であれば、自分の現在位置を携帯電話端末で通報することで助かる可能性がある。しかしながら、山岳や海上における遭難事故が、基地局からの電波の届かない圏外域にて発生した場合、遭難者が携帯電話端末を所持していても、携帯電話端末の測位が行えず、救出活動に役に立たない。そのため、通信の圏外域に存在する携帯電話端末であっても、携帯電話端末に内蔵されるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から取得された位置情報を外部から検出することによって、遭難者の位置が特定される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−７７３１３号公報

携帯電話端末のように電波を送信する無線装置であっても、ＧＰＳのような測位機能を有さない無線装置も存在する。そのような無線装置、あるいはそのような無線装置を所持した人が不明になった場合にも、無線装置の位置を探索することが求められる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線装置の位置を探索する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、面内の互いに異なった方向を向いた複数のアンテナを備える移動体の移動を制御する制御装置であって、移動体を面内で回転させる回転制御部と、回転制御部が移動体を回転させている間にわたって、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した電波の受信強度を受けつける受付部と、受付部において受けつけた複数のアンテナのそれぞれに対する受信強度をもとに、電波の到来方向を推定する推定部と、推定部において推定した到来方向に移動体を移動させる移動制御部と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、無線装置の位置を探索できる。

実施例１に係る探索システムの構成を示す図である。 図２（ａ）−（ｂ）は、図１の飛行装置におけるアンテナの配置を示す図である。 図１の飛行装置の構成を示す図である。 図４（ａ）−（ｃ）は、図３の推定部の処理概要を示す図である。 図１の探索システムによる探索手順を示すシーケンス図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る飛行装置におけるアンテナの配置を示す図である。 実施例２に係る飛行装置の構成を示す図である。 図８（ａ）−（ｃ）は、図７の飛行装置の処理概要を示す図である。 図７の推定部の処理概要を示す図である。 実施例２に係る探索システムによる探索手順を示すシーケンス図である。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、移動体を使用して、不明になった無線装置を探索する探索システムに関する。ここでは、無線装置を紛失したり、無線装置を所持した人が遭難したりした場合を想定し、その場所には人の立ち入りが難しいとする。無線装置は、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対応した通信機能を備え、それの電波を送信する。また、移動体は、ドローン等の無人飛行装置（以下、「飛行装置」という）であるとし、無線装置から送信された電波を受信可能な複数のアンテナを備える。特に、飛行装置は、受信した電波をもとに無線装置が存在する方向を推定し、その方向に移動しながら無線装置の位置を特定する処理を自動的に実行する。つまり、飛行装置は、無線装置の位置を空中から探索する。以下の説明における「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、実施例１に係る探索システム１００の構成を示す。探索システム１００は、無線装置１０、操作装置１２、ネットワーク１４、基地局装置１６、飛行装置２０を含む。無線装置１０は、無線ＬＡＮに対応した通信機能を備えた通信装置である。無線装置１０は、無線ＬＡＮ以外の無線通信システム、例えば、携帯電話システムに対応した通信機能を備えてもよいが、ここではその説明を省略する。ここでは、無線装置１０の位置が不明になっており、探索の対象とされる。

操作装置１２は、例えば、ＰＣ、スマートホン等であり、ユーザからの指示を受けつけるアプリケーションプログラムを実行可能な装置である。ここで、操作装置１２は、ユーザからの指示として、不明の無線装置１０を探索する指示を受けつける。その際、不明の無線装置１０を識別するための情報、不明の無線装置１０が存在するエリアの情報も受けつける。前者の一例はＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスであり、後者の一例は座標（以下、「探索座標」という）である。座標は、緯度と経度によって示される。操作装置１２は、探索座標にＭＡＣアドレスを付加して、探索座標をネットワーク１４に送信する。

ネットワーク１４は一端側において操作装置１２に接続され、他端側において基地局装置１６に接続される。ネットワーク１４は、操作装置１２と基地局装置１６との間で情報を伝送する。例えば、ネットワーク１４は、操作装置１２からの探索座標を基地局装置１６に送信する。基地局装置１６は、携帯電話システムに対応した通信装置であり、携帯電話システムに対応した端末装置（図示せず）と通信する。

飛行装置２０は、前述のごとく、ドローンであり、無人飛行が可能な装置である。飛行装置２０は、携帯電話システムに対応した通信機能を備えており、基地局装置１６と通信可能である。例えば、飛行装置２０は、基地局装置１６から探索座標を受信する。飛行装置２０は、ＧＰＳによる測位機能を備えており、飛行装置２０が存在する位置の座標（以下、「位置座標」という）を取得する。飛行装置２０は、位置座標が探索座標に近づくように飛行する。前述のごとく、飛行装置２０は、無線ＬＡＮに対応した通信機能も備えており、探索位置に到着してから、無線装置１０から送信された電波を受信する。飛行装置２０は、受信した電波をもとに無線装置１０を探索する。飛行装置２０は、無線装置１０を検出した場合、無線装置１０が位置する座標（以下、「結果座標」という）を基地局装置１６、ネットワーク１４経由で操作装置１２に送信する。操作装置１２は、飛行装置２０からの結果座標を受信する。

図２（ａ）−（ｂ）は、飛行装置２０におけるアンテナ３０の配置を示す。図２（ａ）−（ｂ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、飛行装置２０の筐体底面２２内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、飛行装置２０の高さ方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２（ａ）−（ｂ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、ｘ−ｙ平面を「水平面」、ｚ軸の正方向側を「上側」、ｚ軸の負方向側を「下側」ということもある。図２（ａ）は飛行装置２０を下側から見た場合の構成を示し、図２（ｂ）は飛行装置２０を横側から見た場合の構成を示す。

飛行装置２０の筐体底面２２には、アンテナ３０と総称される第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃが配置される。第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃは、水平面内の互いに異なった方向を向くように１２０°間隔で配置される。また、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃは、水平面から４５°下方を向くように配置される。なお、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃの配置される角度はこれに限定されず、アンテナ３０の数も「３」に限定されない。各アンテナ３０の指向特性として、例えば、水平面の半値角が７０°±１０°であり、垂直面の半値角も７０°±１０°である。

図３は、飛行装置２０の構成を示す。飛行装置２０は、アンテナ３０と総称される第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃ、ＡＴＴ（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）３２と総称される第１ＡＴＴ３２ａ、第２ＡＴＴ３２ｂ、第３ＡＴＴ３２ｃ、受信部３４、制御装置３６、電子コンパス３８、ＧＰＳアンテナ４０、ＧＰＳモジュール４２、位置検出部４４、駆動部４６、通信部４８を含む。制御装置３６は、受付部５０、受信強度比較部５２、ＭＡＣアドレス検出部５４、ＡＴＴ制御部５６、推定部５８、記憶部６０、制御部６２、Ｉ／Ｏ制御部６４を含み、制御部６２は、回転制御部６６、移動制御部６８を含む。以下では、（１）探索座標への移動、（２）探索対象の捕捉、（３）到来方向の推定、（４）到来方向への移動、（５）探索の終了の順に説明する。

（１）探索座標への移動
ＧＰＳアンテナ４０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する。ＧＰＳモジュール４２は、ＧＰＳアンテナ４０において受信した電波を処理する。位置検出部４４は、ＧＰＳモジュール４２における処理結果をもとに、飛行装置２０の位置座標を検出する。位置座標は、緯度、経度、高度によって示される。ＧＰＳアンテナ４０、ＧＰＳモジュール４２、位置検出部４４には公知の技術が使用されればよい。位置検出部４４は、検出した位置座標を記憶部６０に出力する。電子コンパス３８は、地磁気を検出することによって飛行装置２０の方位を算出する。電子コンパス３８にも公知の技術が使用されればよい。電子コンパス３８は、算出した方位を推定部５８、制御部６２に出力する。

通信部４８は、携帯電話システムに対応した通信機能を備えており、図１の基地局装置１６と通信可能である。通信部４８は、基地局装置１６を介して操作装置１２から探索座標を受信する。前述のごとく、探索座標には、探索対象となるＭＡＣアドレス（以下、「探索対象ＭＡＣアドレス」という）が付加される。通信部４８は、受信した探索座標をＩ／Ｏ制御部６４に出力する。Ｉ／Ｏ制御部６４は、制御装置３６におけるインターフェイスであり、通信部４８からの探索座標を受けつけると、探索座標を制御部６２に出力する。

制御部６２のうちの移動制御部６８は、Ｉ／Ｏ制御部６４から探索座標を受けつける。また、移動制御部６８は、記憶部６０から位置座標を受けつけるとともに、電子コンパス３８から方位を受けつける。移動制御部６８は、位置座標および方位で示される飛行装置２０の位置（以下、これもまた「位置座標」という）が探索座標に近づくように、飛行装置２０を移動させる駆動部４６の制御内容を生成する。移動制御部６８は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は、飛行装置２０を飛行させるためのエンジン、モータ、プロペラ等を含む。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、探索座標の方に移動する。移動によって、位置座標と探索座標との違いが所定の範囲内に収まった場合に、移動制御部６８は、探索座標に到着したと判定する。これに続いて、移動制御部６８は、Ｉ／Ｏ制御部６４を介して通信部４８に到着を通知する。通信部４８は、移動制御部６８からの通知を受けつけると、基地局装置１６、ネットワーク１４を介して、操作装置１２に到着情報を送信する。

（２）探索対象の捕捉
通信部４８が到着情報を送信した後、通信部４８は、ネットワーク１４、基地局装置１６を介して、操作装置１２から開始指示を受信する。アンテナ３０は、無線ＬＡＮに対応しており、無線ＬＡＮの電波を受信可能である。各アンテナ３０は、図２（ａ）−（ｂ）のように水平面内の互いに異なった方向を向くように配置される。ＡＴＴ３２は、アンテナ３０に接続されており、アンテナ３０において受信した電波を減衰させる。ＡＴＴ３２における減衰率はＡＴＴ制御部５６によって制御される。ＡＴＴ３２は、減衰させた電波（以下、「受信信号」という）を受信部３４に出力する。受信部３４は、各ＡＴＴ３２に接続され、各ＡＴＴ３２からの受信信号を受けつける。このような受信部３４は、Ａｎｙ接続を可としたＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）といえる。また、受信信号を受けつけることは、飛行装置２０の通信可能範囲に存在する複数の無線装置１０から送信された電波を受信することに相当する。複数の無線装置１０のうちの１つが、探索の対象の無線装置１０である。

受信部３４は、受信信号の強度を測定する。これは、各アンテナ３０において受信した電波の受信強度に相当する。受信強度は、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）によって示される。以下では、これを「アンテナ３０に対する受信強度」ということもある。受信部３４は、各アンテナ３０に対する受信強度と、各アンテナ３０に対する受信信号を受付部５０に出力する。

受付部５０は、受信部３４から、各アンテナ３０に対する受信強度と、各アンテナ３０に対する受信信号を受けつける。受付部５０は、各アンテナ３０に対する受信強度を推定部５８、受信強度比較部５２、ＡＴＴ制御部５６に出力するとともに、各アンテナ３０に対する受信信号をＭＡＣアドレス検出部５４に出力する。

ＭＡＣアドレス検出部５４は、受付部５０から受信信号を受けつける。ＭＡＣアドレス検出部５４は、受信信号からＭＡＣアドレスを抽出する。ＭＡＣアドレス検出部５４は、抽出したＭＡＣアドレスを記憶部６０に出力する。記憶部６０は、ＭＡＣアドレスを記憶する。制御部６２は、記憶部６０に記憶されたＭＡＣアドレスの中に、探索対象ＭＡＣアドレスが含まれているかを確認する。探索対象ＭＡＣアドレスが含まれている場合、制御部６２は、それに対応した受信強度の取得をＡＴＴ制御部５６に指示する。記憶部６０に記憶されたＭＡＣアドレスの中に、探索対象ＭＡＣアドレスが含まれていない場合、制御部６２は、受信強度が最大を示すＭＡＣアドレスの取得をＡＴＴ制御部５６に指示する。

ＡＴＴ制御部５６は、制御部６２からの指示に応じて、探索対象ＭＡＣアドレスに対応した受信強度を取得する。ここで、複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度が取得された場合、ＡＴＴ制御部５６は、最大の受信強度を選択する。ＡＴＴ制御部５６は、受信強度をもとに減衰率を導出し、導出した減衰率を各ＡＴＴ３２に設定する。

（３）到来方向の推定
回転制御部６６は、飛行装置２０を水平面内で回転させるような駆動部４６の制御内容を生成する。回転制御部６６は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、空中で浮きながら水平面内で３６０°以上回転する。

回転制御部６６が飛行装置２０を３６０°以上回転させている間にわたって、アンテナ３０、ＡＴＴ３２、受信部３４、受付部５０は、これまでと同様の処理を実行する。しかしながら、受付部５０は、制御部６２から受けつけた探索対象ＭＡＣアドレスをもとに、探索対象ＭＡＣアドレスが含まれた受信信号の受信強度を受けつける。これは、複数のアンテナ３０のそれぞれにおいて受信した電波であって、かつ探索対象の無線装置１０からの受信強度を受けつけることに相当する。

推定部５８は、受付部５０から複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度を受けつけるとともに、電子コンパス３８から方向を受けつける。推定部５８は、第１アンテナ３０ａに対する受信強度において方向をそのまま使用し、第２アンテナ３０ｂに対する受信強度において方向から１２０°を減算し、第３アンテナ３０ｃに対する受信強度において方向から１２０°を加算する。これによって、各アンテナ３０に対する方向が合わされる。これに続いて、受付部５０は、各アンテナ３０に対する受信強度の方向に対する変化を記録する。

図４（ａ）−（ｃ）は、推定部５８の処理概要を示す。図４（ａ）は、第１アンテナ３０ａに対する受信強度の変化を示し、図４（ｂ）は、第２アンテナ３０ｂに対する受信強度の変化を示し、図４（ｃ）は、第３アンテナ３０ｃに対する受信強度の変化を示す。推定部５８は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対して受信強度が大きくなる方向を特定する。例えば、第１アンテナ３０ａに対して方向θ_１が特定され、第２アンテナ３０ｂに対して方向θ_２が特定され、第３アンテナ３０ｃに対して方向θ_３が特定される。図３に戻る。推定部５８は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対して特定した方向をもとに電波の到来方向を推定する。例えば、推定部５８は、方向θ_１と方向θ_２と方向θ_３の平均値を導出し、平均値を到来方向θとして特定する。つまり、推定部５８は、受付部５０において受けつけた複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度をもとに、電波の到来方向θを推定する。推定部５８は到来方向θを記憶部６０に出力する。

（４）到来方向への移動
移動制御部６８は、記憶部６０から到来方向θを取得する。移動制御部６８は、到来方向θに向かうように、駆動部４６の制御内容を生成する。移動制御部６８は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、到来方向θに移動する。

移動中において、受信強度比較部５２は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度を受付部５０から逐次受けつける。受信強度比較部５２は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度の差異を導出する。具体的に説明すると、受信強度比較部５２は、第１アンテナ３０ａに対する受信強度と、第２アンテナ３０ｂに対する受信強度との差異を導出する。また、受信強度比較部５２は、第２アンテナ３０ｂに対する受信強度と、第３アンテナ３０ｃに対する受信強度との差異を導出する。さらに、受信強度比較部５２は、第３アンテナ３０ｃに対する受信強度と、第１アンテナ３０ａに対する受信強度との差異を導出する。受信強度比較部５２は、最大の差異を記憶部６０に出力する。

移動制御部６８は、記憶部６０から差異を取得する。差異がしきい値以上あれば、移動制御部６８は、到来方向θへの移動を駆動部４６に継続させる。到来方向θへ一定距離進んだ場合、移動制御部６８は、到来方向θへの移動を駆動部４６に停止させる。これに続いて、（３）、（４）の処理が繰り返し実行される。

（５）探索の終了
移動制御部６８は、受信強度比較部５２において導出した差異がしきい値より小さくなった場合に、移動の終了を決定する。その場所が、探索対象の無線装置１０の直上であると推定されるからである。移動制御部６８は、移動を終了させる制御内容を生成する。移動制御部６８は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、移動を終了する。また、移動制御部６８は、探索の終了をＩ／Ｏ制御部６４に通知する。Ｉ／Ｏ制御部６４は、探索の終了を通知されると、記憶部６０から位置座標を取得し、これを結果座標として通信部４８に出力する。通信部４８は、図１の基地局装置１６、ネットワーク１４を介して操作装置１２に結果座標を送信する。操作装置１２は、結果座標を受信することによって、探索対象の無線装置１０が存在する位置を取得する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による探索システム１００の動作を説明する。図５は、探索システム１００による探索手順を示すシーケンス図である。操作装置１２は探索座標を飛行装置２０に送信する（Ｓ１０）。飛行装置２０は、探索座標へ移動開始する（Ｓ１２）。飛行装置２０は、探索座標に到着する（Ｓ１４）。飛行装置２０は、到着情報を操作装置１２に送信する（Ｓ１６）。操作装置１２は、開始指示を飛行装置２０に送信する（Ｓ１８）。飛行装置２０は、検出を開始し（Ｓ２０）、目標となる電波を決定する（Ｓ２２）。飛行装置２０は、３６０°回転する（Ｓ２４）。飛行装置２０は、到来方向を推定し（Ｓ２６）、到来方向に移動する（Ｓ２８）。飛行装置２０は、３６０°回転する（Ｓ３０）。飛行装置２０は、到来方向を推定し（Ｓ３２）、到来方向に移動する（Ｓ３４）。飛行装置２０において受信強度の差異がしきい値より小さくなる（Ｓ３６）。飛行装置２０は、結果座標を操作装置１２に送信する（Ｓ３８）。

本実施例によれば、飛行装置を回転させている間にわたって、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した電波の受信強度をもとに電波の到来方向を推定するので、到来方向に含まれる誤差を低減できる。また、到来方向に含まれる誤差が低減されるので、到来方向の推定精度を向上できる。また、到来方向の推定精度が向上するので、無線装置の位置を探索できる。また、推定した到来方向に飛行装置を移動させるので、無線装置に近づくことができる。また、複数のアンテナのそれぞれに対して受信強度が大きくなる方向を特定し、これらの方向をもとに電波の到来方向を推定するので、到来方向の推定精度を向上できる。また、無線装置に近づきながら、到来方向の推定処理を繰り返し実行するので、無線装置の位置を探索できる。また、無線装置を所持した人がなだれや土砂災害等に巻き込まれ、人海での探索が困難な状況に遭遇した場合であっても、電波をもとに無線装置の位置が探索されるので、無人により精度の高い遭難ポイントを特定できる。また、無線装置を所持した人が身動きが取れない場合であっても、電波をもとに無線装置の位置が探索されるので、無人により精度の高い遭難ポイントを特定できる。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、飛行装置を使用して、不明になった無線装置を探索する探索システムに関し、飛行装置は、受信した電波をもとに無線装置が存在する方向を推定し、その方向に移動しながら無線装置の位置を特定する処理を自動的に実行する。さらに、実施例２に係る飛行装置は、自装置からの無線装置までの距離を算出する。実施例２に係る探索システム１００は、図１と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。

図６（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る飛行装置２０におけるアンテナ３０の配置を示す。図６（ａ）−（ｂ）は、図２（ａ）−（ｂ）と同様に示される。図６（ａ）は飛行装置２０を下側から見た場合の構成を示し、図６（ｂ）は飛行装置２０を横側から見た場合の構成を示す。なお、図６（ｂ）では、説明を明瞭にするために、アンテナ３０が省略される。

第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃは、図２（ａ）−（ｂ）と同様に配置される。また、水平面内において、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃとは異なった方向を向くように、補助アンテナ８０と総称される第１補助アンテナ８０ａと第２補助アンテナ８０ｂが配置される。ここで、第１補助アンテナ８０ａと第２補助アンテナ８０ｂは、水平面内で同一方向を向く。また、第１補助アンテナ８０ａは水平面内に配置され、第２補助アンテナ８０ｂは水平面から４５°下方を向くように配置される。なお、第２補助アンテナ８０ｂにける水平面からの角度は、手動あるいは遠隔操作により可変であってもよい。各補助アンテナ８０の指向特性として、例えば、水平面の半値角が１５°±３°であり、垂直面の半値角も１５°±３°である。つまり、補助アンテナ８０は、アンテナ３０よりも狭い指向特性を有する。

図７は、実施例２に係る飛行装置２０の構成を示す。飛行装置２０は、図３と比較して、補助アンテナ８０と総称される第１補助アンテナ８０ａ、第２補助アンテナ８０ｂ、第４ＡＴＴ３２ｄ、第５ＡＴＴ３２ｅを含む。以下では、（Ａ）探索座標への移動、（Ｂ）探索対象の捕捉、（Ｃ）到来方向の推定、（Ｄ）距離の推定、（Ｅ）到来方向への移動、（Ｆ）探索の終了の順に説明する。このうちの（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｆ）は、実施例１の（１）、（２）、（３）、（５）と同一であるので、ここでは説明を省略する。

（Ｄ）距離の推定
回転制御部６６は、記憶部６０から到来方向θを取得する。回転制御部６６は、到来方向θに第１補助アンテナ８０ａと第２補助アンテナ８０ｂとを向けさせるように、駆動部４６の制御内容を生成する。回転制御部６６は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、到来方向θに第１補助アンテナ８０ａと第２補助アンテナ８０ｂを向けるように水平面内で回転する。回転制御部６６が飛行装置２０を回転させてから、移動制御部６８は、高度を変えるように、駆動部４６の制御内容を生成する。ここでは、高度を下げるような制御内容が生成される。制御内容に応じた駆動部４６の処理によって、飛行装置２０は高度を下げていく。

一方、補助アンテナ８０は、無線ＬＡＮに対応しており、無線ＬＡＮの電波を受信可能である。ここでは、説明を明瞭にするために、補助アンテナ８０は、探索対象となる無線装置１０からの電波を受信しているとする。探索対象となる無線装置１０からの電波であるか否かは、前述のごとく、ＭＡＣアドレスによって確認可能である。第４ＡＴＴ３２ｄ、第５ＡＴＴ３２ｅは、補助アンテナ８０に接続されており、補助アンテナ８０において受信した電波を減衰させる。第４ＡＴＴ３２ｄ、第５ＡＴＴ３２ｅは、減衰させた電波（以下、「受信信号」という）を受信部３４に出力する。受信部３４は、第４ＡＴＴ３２ｄ、第５ＡＴＴ３２ｅに接続され、第４ＡＴＴ３２ｄ、第５ＡＴＴ３２ｅからの受信信号を受けつける。

受信部３４は、受信信号の強度を測定する。これは、第１補助アンテナ８０ａ、第２補助アンテナ８０ｂにおいて受信した電波の受信強度に相当する。以下では、これを「補助アンテナ８０に対する受信強度」ということもある。受信部３４は、各補助アンテナ８０に対する受信強度を受付部５０に出力する。受付部５０は、受信部３４から、各補助アンテナ８０に対する受信強度を受けつけ、それらを推定部５８に出力する。

推定部５８での処理を説明するために、図８（ａ）−（ｃ）を使用する。図８（ａ）−（ｃ）は、飛行装置２０の処理概要を示す。ここでは、斜面地表８２と平地地表８４によって形成された斜面地表８２上に無線装置１０が存在すると想定する。図８（ａ）は、飛行装置２０が高度を下げていく場合の処理を示す。推定部５８は、飛行装置２０が高度を下げていく間にわたって、第１補助アンテナ８０ａに対する受信強度を受けつける。推定部５８は、高度に応じて変化していく受信強度が最大になる場合の高度を第１高度８６として特定する。高度の情報は、位置座標に含まれる。図示のごとく、第１高度８６は、無線装置１０の高度に相当する。

第１高度８６が特定されると、図８（ｂ）のごとく、移動制御部６８は、高度を上げるように、駆動部４６の制御内容を生成する。制御内容に応じた駆動部４６の処理によって、飛行装置２０は高度を上げていく。推定部５８は、飛行装置２０が高度を上げていく間にわたって、第２補助アンテナ８０ｂに対する受信強度を受けつける。推定部５８は、高度に応じて変化していく受信強度が最大になる場合の高度を第２高度８８として特定する。第２高度８８は、図８（ｃ）のように示される。これに続く、第１高度８６と第２高度８８に対する推定部５８の処理を説明するために、図９を使用する。

図９は、推定部５８の処理概要を示す。第２高度８８と第１高度８６との差異が相対高度ｂに相当する。また、角度θ_１は、第２補助アンテナ８０ｂの取付角度、例えば４５°を示すので既知である。そのため、角度θ_２も既知である。推定部５８は、相対高度ｂとｔａｎθ_２より、距離ａを導出する。これは、第１高度８６と第２高度８８とをもとに、飛行装置２０と無線装置１０との間の水平面における距離を推定することに相当する。推定部５８は距離ａを記憶部６０に出力する。なお、記憶部６０に記憶された距離ａと到来方向θとの組合せは、飛行装置２０の位置座標に対して無線装置１０が存在する相対的な座標に相当する。図７に戻る。

（Ｅ）到来方向への移動
移動制御部６８は、記憶部６０から距離ａと到来方向θを取得する。移動制御部６８は、到来方向θに距離ａを進むように、駆動部４６の制御内容を生成する。移動制御部６８は、制御内容をＩ／Ｏ制御部６４経由で駆動部４６に出力する。駆動部４６は制御内容に応じた処理を実行する。その結果、飛行装置２０は、到来方向θに距離ａを進むように移動する。

移動終了後、受信強度比較部５２は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度を受付部５０から逐次受けつける。受信強度比較部５２は、複数のアンテナ３０のそれぞれに対する受信強度の差異を導出する。受信強度比較部５２は、最大の差異を記憶部６０に出力する。移動制御部６８は、記憶部６０から差異を取得する。差異がしきい値以上あれば、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）の処理が繰り返し実行される。

以上の構成による探索システム１００の動作を説明する。図１０は、実施例２に係る探索システム１００による探索手順を示すシーケンス図である。操作装置１２は探索座標を飛行装置２０に送信する（Ｓ１００）。飛行装置２０は、探索座標へ移動開始する（Ｓ１０２）。飛行装置２０は、探索座標に到着する（Ｓ１０４）。飛行装置２０は、到着情報を操作装置１２に送信する（Ｓ１０６）。操作装置１２は、開始指示を飛行装置２０に送信する（Ｓ１０８）。飛行装置２０は、検出を開始し（Ｓ１１０）、目標となる電波を決定する（Ｓ１１２）。飛行装置２０は、３６０°回転する（Ｓ１１４）。飛行装置２０は、到来方向を推定する（Ｓ１１６）。飛行装置２０は、第１高度８６を取得し（Ｓ１１８）、第２高度８８を取得し（Ｓ１２０）、距離を推定する（Ｓ１２２）。飛行装置２０は、距離方向へ距離を移動する（Ｓ１２４）。飛行装置２０において受信強度の差異がしきい値より小さくなる（Ｓ１２６）。飛行装置２０は、結果座標を操作装置１２に送信する（Ｓ１２８）。

本実施例によれば、第１補助アンテナにおいて受信した電波の受信強度が大きくなる場合の第１高度と、第２補助アンテナにおいて受信した電波の受信強度が大きくなる場合の第２高度とを使用するので、無線装置との距離を推定できる。また、無線装置との距離が推定されるので、探索の効率を向上できる。また、飛行装置の移動が少なくなるので、探知時間を短縮できる。また、飛行装置の移動が少なくなるので飛行装置のバッテリー動作可能時間を長くできる。また、飛行装置の移動が難しいスリ鉢上のロケーションでも無線装置の位置を特定できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例１および２において、制御装置３６は飛行装置２０内に配置される。しかしながらこれに限らず例えば、制御装置３６は、飛行装置２０の外に配置されてもよい。例えば、制御装置３６は、コンピュータとしてネットワーク１４に接続されたり、操作装置１２内に配置されたりしてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

実施例１において、移動体として飛行装置２０が使用される。しかしながらこれに限らず例えば、移動体が飛行装置２０でなくてもよく、車両であってもよい。本変形例によれば、適用範囲を拡大できる。

１０ 無線装置、 １２ 操作装置、 １４ ネットワーク、 １６ 基地局装置、 ２０ 飛行装置、 ２２ 筐体底面、 ３０ アンテナ、 ３２ ＡＴＴ、 ３４ 受信部、 ３６ 制御装置、 ３８ 電子コンパス、 ４０ ＧＰＳアンテナ、 ４２ ＧＰＳモジュール、 ４４ 位置検出部、 ４６ 駆動部、 ４８ 通信部、 ５０ 受付部、 ５２ 受信強度比較部、 ５４ ＭＡＣアドレス検出部、 ５６ ＡＴＴ制御部、 ５８ 推定部、 ６０ 記憶部、 ６２ 制御部、 ６４ Ｉ／Ｏ制御部、 ６６ 回転制御部、 ６８ 移動制御部、 １００ 探索システム。

Claims (5)

1. 面内の互いに異なった方向を向いた複数のアンテナを備える移動体の移動を制御する制御装置であって、
   前記移動体を面内で回転させる回転制御部と、
   前記回転制御部が前記移動体を回転させている間にわたって、前記複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した電波の受信強度を受けつける受付部と、
   前記受付部において受けつけた前記複数のアンテナのそれぞれに対する受信強度をもとに、電波の到来方向を推定する推定部と、
   前記推定部において推定した到来方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記推定部は、前記複数のアンテナのそれぞれに対して受信強度が大きくなる方向を特定し、前記複数のアンテナのそれぞれに対して特定した方向をもとに電波の到来方向を推定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記受付部において受けつけた前記複数のアンテナのそれぞれに対する受信強度の差異を導出する受信強度比較部をさらに備え、
   前記回転制御部、前記受付部、前記推定部、前記移動制御部は、処理を繰り返し実行し、
   前記移動制御部は、前記受信強度比較部において導出した差異がしきい値より小さくなった場合に移動を終了させることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記移動体は、飛行高度を変更可能な飛行装置であり、水平方向の第１補助アンテナと、前記第１補助アンテナに対して面内で同一方向を向きながら下方を向いた第２補助アンテナをさらに備え、
   前記回転制御部は、前記推定部において推定した到来方向に前記第１補助アンテナと前記第２補助アンテナとを向けさせるように前記移動体を回転させ、
   前記移動制御部は、前記回転制御部が前記移動体を回転させてから、高度を変えるように前記移動体を移動させ、
   前記推定部は、前記第１補助アンテナにおいて受信した電波の受信強度が大きくなる場合の第１高度と、前記第２補助アンテナにおいて受信した電波の受信強度が大きくなる場合の第２高度とをもとに、前記移動体からの距離を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御装置。
5. 面内の互いに異なった方向を向いた複数のアンテナを備える移動体の移動を制御する制御装置でのプログラムであって、
   前記移動体を面内で回転させるステップと、
   前記移動体を回転させている間にわたって、前記複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した電波の受信強度を受けつけるステップと、
   受けつけた前記複数のアンテナのそれぞれに対する受信強度をもとに、電波の到来方向を推定するステップと、
   推定した到来方向に前記移動体を移動させるステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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