JP2021118364A - 通信制御装置、通信制御方法およびプログラム。 - Google Patents

Abstract

【課題】移動する移動体と基地局との通信品質を十分に維持すること。【解決手段】本開示による通信制御装置は、移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、通信制御装置、通信制御方法およびプログラムに関する。

近年、ドローン（Ｄｒｏｎｅ）などの無人飛行体（以下、ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅと称する）を利用した様々なサービスが提供されている。かかる無人飛行体のような移動体と通信を行う場合、移動体の移動中であっても移動体と基地局との通信を維持するため、移動体の位置の特定が重要となる。

移動体の位置の特定手法としては、例えば下記非特許文献１に開示されている技術に代表されるように、ＧＰＳ情報を用いた特定方法が一般的である。また、ＧＰＳ情報以外の方法で移動体の位置を特定する方法としては、下記特許文献１および特許文献２に開示されているように、移動体の備える端末が発する電波に基づいて移動体を探索する方法が存在する。また、下記非特許文献２には、移動体の端末が最寄りの基地局に対して位置を登録する方式が開示されている。また、下記非特許文献３には、ＧＰＳ情報を用いて特定される移動体の端末の位置に基づいて、無線マルチホッププロトコル方式により通信を行う技術が開示されている。

特開平１０−９４０４０ 特開２０１７−２０８７２２

電子情報通信学会論文誌Ｂ Ｖｏｌ．Ｊ８４−Ｂ Ｎｏ．１２ ｐｐ．２０８２−２０９１ ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ テクニカルジャーナル Ｖｏｌ．１ Ｎｏ．２ ｐｐ．２６ 情報処理学会論文誌 Ｖｏｌ．４９ Ｎｏ．７ ｐｐ．２３９２−２４０７

ところで、移動体の端末の通信における位置の登録は、一般的に、該端末が移動した先において、該端末と基地局との間での通信により行われる。しかし、無人飛行体のような高速で移動するような移動体においては、マイクロセルラー方式において基地局の選択が適切かつ迅速に行わなければ、端末と基地局との間で十分な通信を確保することが困難である。また、電波強度が十分でなかったり、マイクロセルラー方式において基地局が十分な密度で配置できない環境であったりする場合、移動体の端末と適切な通信が可能な基地局を選択することが困難であった。

また、例えばＧＰＳ情報を用いて移動体の位置を推定する場合であっても、周囲に遮蔽物が存在する場合など十分な精度が確保できない環境においては、移動体の推定位置の誤差が大きくなり得る。そうすると、移動体の端末と適切な通信が可能な基地局の選択が困難となる。

そこで、本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動する移動体と基地局との通信品質を十分に維持することが可能な通信制御装置、通信制御方法およびプログラムを提供することである。

本開示によれば、移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、推定された前記移動体の位置の軌跡から、前記移動体の推定された位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、を備える、通信制御装置が提供される。

また、本開示によれば、移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得することと、前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定することと、推定された前記移動体の位置の軌跡から、前記移動体の推定された位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測することと、前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択することと、を含む、通信制御方法が提供される。

また、本開示によれば、コンピュータを、移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、推定された前記移動体の位置の軌跡から、前記移動体の推定された位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、として機能させるための、プログラムが提供される。

本開示によれば、移動する移動体と基地局との通信品質を十分に維持することができる。

本開示の一実施形態に係る無人飛行体の通信制御システム１の概要を示す図である。 同実施形態に係る通信制御装置１０のハードウェア構成を示す図である。 同実施形態に係る無人飛行体２０の機能ブロック図である。 同実施形態に係る通信制御装置１０における制御部１１の機能を示すブロック図である。 同実施形態に係る通信制御システム１における一連の制御に係るフローチャート図である。 同実施形態の変形例に係る通信制御システム１’の概要を示す図である。 同実施形態の他の変形例に係る通信制御システム１’’の概要を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本開示の一実施形態に係る無人飛行体の通信制御システム１の概要を示す図である。

図１に示すように、通信制御システム１は、通信制御装置１０および受信機３０（３０ａ〜３０ｃ）から構成される。この通信制御システム１は、移動体の一例である無人飛行体２０の備える通信端末２３と他の端末５０とを通信する際に使用するのに適した基地局４０（４０ａ〜４０ｃ）を選択するためのシステムである。

通信制御装置１０は、単一または複数のサーバ等により実現されるコンピュータである。通信制御装置１０は、インターネット等のネットワークを介して、受信機３０および端末５０と接続する。ネットワークの例として、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信等が挙げられる。また、無人飛行体２０は基地局４０と電波等を介して通信可能である。受信機３０は、無人飛行体２０から発信される電波を受信可能に構成される。端末５０は、基地局４０を介して無人飛行体２０と通信する。

無人飛行体２０は、移動体の一例である。無人飛行体２０は、例えば自律飛行するように制御される。通信制御装置１０と無人飛行体２０との間で、例えば、無人飛行体２０の飛行位置情報（緯度、軽度、高度等）、飛行経路、バッテリの使用量／残量、飛行速度、飛行時間、加速度、傾き、姿勢、その他機器の動作状況の情報が、自動または通信制御装置１０からの要求に応じて適宜やり取りされる。他の実施形態においては、移動体は、車両や船舶等、自律制御により移動する移動体であれば特に限定されない。

受信機３０は、電波を受信する装置である。受信機３０は、例えば、無人飛行体２０から発信される電波を受信可能に構成される。受信機３０は、該電波の電波強度が計測可能に構成されてもよい。受信機３０は、受信した電波に係る情報を通信制御装置１０に送信する。図１に示すように、通信制御システム１が用いられる環境においては、受信機３０は複数設けられている。図１に示す例では受信機３０は３台設けられているが、設置数は特に限定されない。

基地局４０は、無線局の一例である。かかる基地局４０は固定または移動可能に設けられる。基地局４０は、電波を介して無人飛行体２０と通信可能である。また、基地局４０は、有線等のネットワークを介して端末５０と接続される。図１に示すように、通信制御システム１が用いられる環境においては、基地局４０は複数設けられている。図１に示す例では基地局４０は３基設けられているが、設置数は特に限定されない。

端末５０は、単一または複数のサーバ等により実現されるコンピュータである。端末５０は基地局４０を介して無人飛行体２０と通信する。例えば、端末５０は、無人飛行体２０の自律飛行制御に係る情報等を送信し、無人飛行体２０から無人飛行体２０に搭載されたセンサ等から得られる情報を受信し得る。

図１に示すように、通信制御システム１において、受信機３０ａ〜３０ｃは無人飛行体２０から発信された電波ＥＷ１をそれぞれ受信する。通信制御装置１０は、受信機３０ａ〜３０ｃから、受信した電波ＥＷ１ａ〜ＥＷ１ｃに係る情報（例えば、電波強度や電波の受信時刻）を取得し、取得した情報に基づいて無人飛行体２０の位置を推定する。かかる推定は繰り返し行われ得る。次に、通信制御装置１０は、無人飛行体２０の推定位置の軌跡（図１に示す例では無人飛行体２０ａの位置から無人飛行体２０の位置までの軌跡）から、推定した位置に対応する時点よりもあとの時点における無人飛行体２０の位置を予測する。すなわち、通信制御装置１０は、無人飛行体２０の推定位置の履歴から、将来的に無人飛行体２０が移動すると思われる位置（図１に示す例では無人飛行体２０ｂの位置）を予測する。そして、通信制御装置１０は、かかる無人飛行体２０の予測位置から、無人飛行体２０との通信に適した基地局４０（図１に示す例では基地局４０ａ）を選択し、選択した基地局４０に係る情報を端末５０に出力する。

かかる通信制御システム１によれば、ＧＰＳを搭載していない無人飛行体２０や、屋内や遮蔽物に囲まれる空域等、ＧＰＳの精度が低下するような空域で移動する無人飛行体２０との通信においても、無人飛行体２０との通信に適切な基地局４０を選択することが可能となる。特に、通信制御装置１０が無人飛行体２０の位置を推定し、その推定結果から将来の移動位置を予測することで、無人飛行体２０が高速に移動をする場合であっても、通信に適切な基地局４０を早期に確定することができる。これにより、無人飛行体２０がＧＰＳ情報を使用できない、または使用が困難である環境であっても、高速に移動する無人飛行体２０の通信品質を高く維持することが可能となる。以下、通信制御装置１０および無人飛行体２０の構成について説明する。

図２は、本実施形態に係る通信制御装置１０のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。

通信制御装置１０は、少なくとも、制御部１１、メモリ１２、ストレージ１３、通信部１４および入出力部１５等を備え、これらはバス１６を通じて相互に電気的に接続される。

制御部１１は、通信制御装置１０全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な通信制御等を行う演算装置である。例えば制御部１１はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ストレージ１３に格納されメモリ１２に展開されたプログラム等を実行して各通信制御を実施する。

メモリ１２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリまたはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ１２は、制御部１１のワークエリア等として使用され、また、通信制御装置１０の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種設定情報等を格納する。

ストレージ１３は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ１３に構築されていてもよい。

通信部１４は、通信制御装置１０をネットワークおよび／またはブロックチェーンネットワークに接続する。なお、通信部１４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。

入出力部１５は、キーボード・マウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。

バス１６は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。

図３は、本実施形態に係る無人飛行体２０の機能ブロック図である。なお、以下の機能ブロック図は説明を簡単にするために、単一のデバイス（飛行体）に格納された概念として記載しているが、例えば、その一部機能を外部デバイス（例えば、通信制御装置１０）に発揮させたり、クラウドコンピューティング技術を利用することによって論理的に構成されていてもよい。

フライトコントローラ２１は、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ））などの１つ以上のプロセッサを有することができる。

フライトコントローラ２１は、メモリ２１１を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ２１１は、１つ以上のステップを行うためにフライトコントローラ２１が実行可能であるロジック、コード、および／またはプログラム命令を記憶している。

メモリ２１１は、例えば、ＳＤカードまたはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラ２５１またはセンサ２５２等の外部機器２５から取得したデータは、メモリ２１１に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。外部機器２５は飛行体にジンバル２４を介して設置される。

フライトコントローラ２１は、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュール２１２を含んでいる。例えば、制御モジュール２１２は、６自由度（並進運動ｘ、ｙ及びｚ、並びに回転運動θ_ｘ、θ_ｙ及びθ_ｚ）を有する飛行体の空間的配置、速度、および／または加速度を調整するために、ＥＳＣ２６を経由して飛行体の推進機構（モータ２７等）を制御する。モータ２７によりプロペラ２８が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュール２１２は、搭載部、センサ類の状態のうちの１つ以上を制御することができる。

フライトコントローラ２１は、１つ以上の外部のデバイス（例えば、送受信機（プロポ）、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器）からのデータを送信および／または受け取るように構成された通信端末２３と通信可能である。送受信機は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。なお、本実施形態においては、飛行体が自律飛行を行うことを想定しているため、プロポ等の外部機器によるマニュアル操作は不要とすることができる。

例えば、通信端末２３は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの１つ以上を利用することができる。特に、本実施形態に係る通信端末２３は、電波を発信して通信を行うことができる。

通信端末２３は、カメラまたは各種センサにより取得されたデータ、フライトコントローラ２１が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの１つ以上を送信および／または受け取ることができる。かかる通信端末２３は、例えば、無線やＷｉＦｉ、ＬＰＷＡ等の電波を介した手段により基地局４０と通信する。また、通信端末２３から発信された電波は、受信機３０に受信される。

本実施の形態によるセンサ（フライトコントローラ２１または外部機器２５に含まれる）は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、測位センサ（ＧＰＳセンサ）、近接センサ（例えば、ライダー）、地磁気センサ、またはビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含み得る。

図４は、本実施形態に係る通信制御装置１０における制御部１１の機能を示すブロック図である。以下、図４を参照しながら、本実施形態に係る通信制御装置１０の機能および処理について説明する。

制御部１１は、取得部１１１、推定部１１２、予測部１１３、選択部１１４および出力制御部１１５を備える。

取得部１１１は、複数の受信機３０から電波に係る情報を取得する機能を有する。電波に係る情報は、受信機３０が無人飛行体２０から発信された電波に係る情報である。この無人飛行体２０は、端末５０との通信を行っている移動体である。例えば、通信制御装置１０は、受信機３０から取得した電波に係る情報に含まれ得る無人飛行体２０を識別する情報から、受信機３０が受信した電波が無人飛行体２０から発信されたものであると特定してもよい。

電波に係る情報は、例えば、受信機３０が受信した電波の強度であり得る。また、電波に係る情報は、受信機３０が受信した電波の受信時刻であり得る。

推定部１１２は、電波に係る情報の各々と、複数の受信機３０の位置に基づいて、無人飛行体２０の位置を推定する。例えば、推定部１１２は、複数の受信機３０がそれぞれ受信した電波の強度に基づいて、無人飛行体２０の位置を推定してもよい。理論的に、電波の強度は、発信元からの距離の２乗に比例して減衰すると言われている。例えば、受信機３０が受信した電波の強度と、受信機３０と電波の発信元との距離との関係を予め定めておくことで、受信機３０が受信した電波の強度から該電波を発信した無人飛行体２０との距離を推定することができる。

推定部１１２は、複数の受信機３０の各々が受信した電波の強度と、受信機３０のそれぞれの位置から、受信機３０の各々からの無人飛行体２０までの距離を推定し得る。複数の受信機３０からの距離を用いることで、無人飛行体２０の位置を推定することができる。なお、無人飛行体２０の位置を電波強度からより精度高く推定するには、幾何学的な観点から、３台以上の受信機３０から電波の強度に関する情報を取得することが好ましい。

また、推定部１１２は、複数の受信機３０がそれぞれ受信した電波の受信時刻の差を用いて無人飛行体２０の位置を推定してもよい。例えば、無人飛行体２０と受信機３０ａとの距離をＸａ、無人飛行体２０と受信機３０ｂとの距離をＸｂとした場合、｜Ｘａ−Ｘｂ｜＝電波の伝播速度×電波の受信時刻の差となる。無人飛行体２０と受信機３０の位置を規定する次元（例えば、二次元または三次元）に応じて連立方程式を解くことにより、無人飛行体２０の位置を推定することができる。移動体が無人飛行体２０である場合、無人飛行体２０の位置は三次元で規定することが一般的であることから、推定部１１２は、３台以上の受信機３０から得られる受信時刻のそれぞれの差から無人飛行体２０の位置を推定することが好ましい。なお、推定部１１２は、上述した電波強度と、電波の受信時刻の差との双方を用いて無人飛行体２０の位置を推定してもよい。

予測部１１３は、無人飛行体２０の推定された位置の軌跡から、推定された無人飛行体２０の位置に対応する推定時点より後の時点における無人飛行体２０の位置を予測する機能を有する。なお、ここでいう推定時点とは、無人飛行体２０がいたと推定される地点に位置していた時点を意味する。

予測部１１３は、例えば、ストレージ１３等に格納されている位置予測モデルを用いて、無人飛行体２０が将来的に移動するであろう位置を予測してもよい。具体的には、予測部１１３は、無人飛行体２０の推定位置の履歴を入力値として位置予測モデルに入力し、位置予測モデルから出力された出力値を無人飛行体２０の予測位置として出力してもよい。

かかる位置予測モデルは、例えば、無人飛行体２０の過去の飛行履歴や、無人飛行体２０以外の無人飛行体の飛行データ等に基づくものであってもよい。例えば、無人飛行体２０の推定位置の軌跡が、過去に他の飛行体が飛行したルートと略一致する場合は、無人飛行体２０の予測位置として、当該他の飛行体のルートに沿った位置が出力され得る。移動体が船舶であれば、位置予測モデルは、船舶の移動に関連する交通情報に基づくものであってもよい。交通情報とは、例えば、船舶の航行履歴、運航データ、船舶が航行する港湾区域を航行する他の船舶の航行データ等であり得る。また、移動体が自動車であれば、交通情報とは、道路情報、渋滞情報、自動車が通行する区域におけるイベントまたは需要に関する情報等であり得る。

また、位置予測モデルは、無人飛行体２０の周囲の環境に関する情報に基づくものであってもよい。すなわち、予測部１１３は、無人飛行体２０の周囲の環境に関する情報に基づいて無人飛行体２０の位置を予測しても良い。周囲の環境に関する情報とは、例えば、無人飛行体２０が飛行する区域の風速、風向、天気等に関する情報であり得る。また、周囲の環境に関する情報とは、当該区域の地理情報や天候の変化に関する情報等であり得る。

なお、位置予測モデルの構築には、例えば一般的な機械学習の手法（教師あり、教師なし）を用いることができる。例えば、回帰分析、予測フィルタ、ニューラルネットワークまたはディープラーニング等の手法を用いることができる。これらの手法により上述したモデル構築のための情報等を用いて学習させることで、位置予測モデルを構築することができる。

また、予測部１１３は、無人飛行体２０の推定位置の軌跡から、無人飛行体２０の速度ベクトルおよびその変化を算出し、かかる算出結果に基づいて無人飛行体２０の位置を予測してもよい。

選択部１１４は、無人飛行体２０の予測された位置に基づいて、無人飛行体２０と通信を行う基地局４０を選択する機能を有する。

例えば、選択部１１４は、ある時点における無人飛行体２０の予測位置と最も近接する基地局４０を、当該時点において通信すべき基地局４０として選択してもよい。これにより、無人飛行体２０と基地局４０の間の通信における電波強度が高い状態を得ることができる。

また例えば、選択部１１４は、無人飛行体２０の予測位置の軌跡に基づいて基地局４０を選択してもよい。具体的には、選択部１１４は、ある時刻間における無人飛行体２０の予測位置の軌跡を複数の区間に分割してもよい。その際、選択部１１４は、分割された区間ごとに適切な基地局４０を割り当ててもよい。

このように、選択部１１４が無人飛行体２０の予測位置に基づいて基地局４０を選択することによって、前もって無人飛行体２０と最も高い通信品質を確保できる可能性の高い基地局４０を割り当てることができる。これにより、無人飛行体２０の移動に伴って無人飛行体２０の通信端末２３と基地局４０との接続の切り替えが連続的に生じる場合であっても、高い通信品質を維持することが可能となる。

また、選択部１１４は、さらに、無人飛行体２０の予測位置と、選択された基地局４０の位置とに基づいて、基地局４０の有する種類の異なる複数の無線通信手段から前記移動体との通信に用いる一の無線通信手段を選択してもよい。

例えば、選択部１１４は、無人飛行体２０と選択された基地局４０との距離が近ければ、近距離においてより通信品質を高く維持することが可能な無線通信手段を選択してもよい。無線通信手段としては、例えば、ＬＰＷＡ、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、５Ｇ等適宜選択することができる。例えば、無人飛行体２０と基地局４０との間でＬＰＷＡおよびＷｉＦｉのいずれかによる無線通信が可能である場合、選択部１１４は、無人飛行体２０と選択された基地局４０との距離が十分に近ければ、ＬＰＷＡからＷｉＦｉに無線通信手段を切り替えてよい。帯域の広いＷｉＦｉに切り替えることで、より高い通信品質を確保することができる。

出力制御部１１５は、上述した選択部１１４による選択結果等に係る情報を出力し得る。例えば、出力制御部１１５は、選択部１１４により選択された基地局４０ａの情報を端末５０に出力する制御を行う。これにより、端末５０は、基地局４０ａを介して無人飛行体２０と通信を行うことができる。

出力制御部１１５は、上述した選択部１１４による選択結果等に係る情報を出力し得る。例えば、出力制御部１１５は、選択部１１４により選択された基地局４０ａの情報を端末５０に出力する制御を行う。これにより、端末５０は、無人飛行体２０が予測位置に移動した際に、基地局４０ａを介して無人飛行体２０と通信を行うことができる。

また、出力制御部１１５は、選択部１１４により選択された無線通信手段に係る情報を端末５０に出力する制御を行ってもよい。これにより、無人飛行体２０が基地局４０に近接した際に、無人飛行体２０と基地局４０との間で最適な無線通信手段により通信を行うことができる。

また、出力制御部１１５は、推定部１１２により推定された無人飛行体２０の推定位置および／または予測部１１３により予測された無人飛行体２０の予測位置に係る情報を出力する制御を行ってもよい。かかる情報は、例えば、無人飛行体２０の管制制御システムや、ウェブページ、アプリケーション等にＡＰＩ等の種々の態様により出力される。

図５は、本実施形態に係る通信制御システム１における一連の制御に係るフローチャート図である。まず、取得部１１１が、受信機３０から、無人飛行体２０から発信された電波に係る情報を取得する（ステップＳＱ１０１）。次に、推定部１１２が、取得した情報に基づいて、無人飛行体２０の位置を推定する（ステップＳＱ１０３）。

次に、予測部１１３は、無人飛行体２０の推定位置の軌跡に基づいて、無人飛行体２０の位置を予測する（ステップＳＱ１０５）。そして、選択部１１４は、予測位置に基づいて通信する基地局４０を選択する（ステップＳＱ１０７）。出力制御部１１５は、選択結果について端末５０等に出力する（ステップＳＱ１０９）。

上述したように、各ステップの少なくともいずれかに係る処理は、無人飛行体２０の移動中において適宜繰り返し行われてもよい。これにより、無人飛行体２０との通信に最適な基地局４０を継続的に選択することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る通信制御システム１によれば、無人飛行体２０の位置を予測することで、無人飛行体２０との通信において最適な基地局４０を前もって選択することができる。これにより、例えば、ＧＰＳ情報が使用できないような環境やＧＰＳの精度では不十分な着陸の精度を要求されるような環境であっても、無人飛行体２０との通信における通信品質を高く維持することが可能となる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。図６は、本実施形態の変形例に係る無人飛行体の通信制御システム１’の概要を示す図である。

図６に示す通信制御システム１’においては、受信機は、基地局４１に備えられる。すなわち、基地局４１は無人飛行体２０から発信される電波ＥＷ２を受信して、電波ＥＷ２に係る情報を通信制御装置１０に送信するものである。

かかる構成においても、上述した実施形態と同様に、通信制御装置１０は。基地局４１ａ〜４１ｃが受信した電波ＥＷ２ａ〜ＥＷ２ｃに係る情報に基づいて無人飛行体２０の位置を推定し、かかる推定位置の軌跡に基づいて無人飛行体２０の将来位置を予測し、予測した位置に基づいて基地局４１ａ〜４１ｃのうち無人飛行体２０の通信に最適な基地局を選択する。

図６に示した構成においては、受信機３０はすべて基地局４１に備えられているが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、複数の受信機３０のうちいくつかが基地局４１に備えられるものであってもよい。

次に、本実施形態の他の変形例について説明する。図７は、本実施形態の他の変形例に係る無人飛行体の通信制御システム１’’の概要を示す図である。

図７に示す通信制御システム１’’においては、受信機３１のうち、受信機３１ｃは無人飛行体により構成される。すなわち、受信機３１ｃは移動可能であり、受信機３１ｃは無人飛行体２０から発信される電波ＥＷ３を受信して、電波ＥＷ３に係る情報を通信制御装置１０に送信するものである。

かかる構成においても、上述した実施形態と同様に、通信制御装置１０は。受信機３１ａ〜３１ｃが受信した電波ＥＷ３ａ〜ＥＷ３ｃに係る情報に基づいて無人飛行体２０の位置を推定し、かかる推定位置の軌跡に基づいて無人飛行体２０の将来位置を予測し、予測した位置に基づいて基地局４０ａ〜４０ｃのうち無人飛行体２０の通信に最適な基地局を選択する。

なお、受信機３１ｃは無人飛行体であり、例えば無人飛行体２０と同様に自律制御で移動している場合がある。この場合、受信機３１ｃの位置は、例えばＧＰＳ情報により特定されるものでもよいし、上述した実施形態に係る推定部１１２と同様の機能により推定されるものであってもよい。後者の場合、例えば、受信機３１ｃの位置は、他の受信機３１ａ、３１ｂ等が受信機３１ｃから受信した電波に係る情報に基づいて通信制御装置１０の推定部１１２により推定されるものであってもよい。かかる受信機３１ｃの推定位置を用いることで、無人飛行体２０の位置も推定可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

本明細書において説明した装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部がネットワークで接続された複数の装置（例えばクラウドサーバ）等により実現されてもよい。例えば、通信制御装置１０の制御部１１およびストレージ１３は、互いにネットワークで接続された異なるサーバにより実現されてもよい。

本明細書において説明した装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係る通信制御装置１０の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、ＰＣ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

また、本明細書においてフローチャート図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（項目１）
移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、
前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、
前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、
前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、
を備える、通信制御装置。
（項目２）
前記電波に係る情報は、前記複数の受信機が受信した前記電波の強度を含み、
前記推定部は、前記電波の強度のそれぞれに基づいて前記移動体の位置を推定する、項目１に記載の通信制御装置。
（項目３）
前記電波に係る情報は、前記複数の受信機の各々が受信した前記電波の受信時刻を含み、
前記推定部は、前記電波の受信時刻の差を用いて前記移動体の位置を推定する、項目１または２に記載の通信制御装置。
（項目４）
少なくとも一の前記受信機は、前記基地局に備えられる、項目１〜３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（項目５）
少なくとも一の前記受信機は、前記移動体とは異なる他の移動体に備えられ、
前記他の移動体に積載される前記少なくとも一の受信機の位置は、前記推定部により推定される、項目１〜４のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（項目６）
前記選択部は、前記移動体の予測位置と、選択された前記基地局の位置とに基づいて、前記基地局の有する種類の異なる複数の無線通信手段から前記移動体との通信に用いる一の無線通信手段を選択する、項目１〜５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（項目７）
前記移動体の推定位置および／または前記移動体の予測位置に係る情報を出力する出力制御部をさらに備える、項目１〜６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（項目８）
前記移動体は、無人飛行体である、項目１〜７のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（項目９）
移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得することと、
前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定することと、
前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測することと、
前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択することと、
を含む、通信制御方法。
（項目１０）
コンピュータを、
移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、
前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、
前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、
前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、
として機能させるための、プログラム。

１ 通信制御システム
１０ 通信制御装置
２０ 無人飛行体（移動体）
３０ 受信機
４０ 基地局
１１１ 取得部
１１２ 推定部
１１３ 予測部
１１４ 選択部
１１５ 出力制御部

Claims (10)

1. 移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、
   前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、
   前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、
   前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、
   を備える、通信制御装置。
2. 前記電波に係る情報は、前記複数の受信機が受信した前記電波の強度を含み、
   前記推定部は、前記電波の強度のそれぞれに基づいて前記移動体の位置を推定する、請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記電波に係る情報は、前記複数の受信機の各々が受信した前記電波の受信時刻を含み、
   前記推定部は、前記電波の受信時刻の差を用いて前記移動体の位置を推定する、請求項１または２に記載の通信制御装置。
4. 少なくとも一の前記受信機は、前記基地局に備えられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
5. （
   少なくとも一の前記受信機は、前記移動体とは異なる他の移動体に備えられ、
   前記他の移動体に積載される前記少なくとも一の受信機の位置は、前記推定部により推定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信制御装置。
6. 前記選択部は、前記移動体の予測位置と、選択された前記基地局の位置とに基づいて、前記基地局の有する種類の異なる複数の無線通信手段から前記移動体との通信に用いる一の無線通信手段を選択する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
7. 前記移動体の推定位置および／または前記移動体の予測位置に係る情報を出力する出力制御部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
8. 前記移動体は、無人飛行体である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信制御装置。
9. 移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得することと、
   前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定することと、
   前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測することと、
   前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択することと、
   を含む、通信制御方法。
10. コンピュータを、
    移動体から発信され複数の受信機が受信した電波に係る情報の各々を取得する取得部と、
    前記電波に係る情報の各々と、前記複数の受信機の位置に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定部と、
    前記移動体の推定された位置の軌跡から、推定された前記移動体の位置に対応する推定時点より後の時点における前記移動体の位置を予測する予測部と、
    前記移動体の予測された位置に基づいて、前記移動体と通信を行う基地局を選択する選択部と、
    として機能させるための、プログラム。
    
    

Images