JP2022024732A - 無人移動体制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明に係る無人移動体制御システムは、異なる周波数を使用する複数の無線システムにそれぞれ対応する複数の無線モジュールを切り替え可能に搭載した無人移動体と、無人移動体を操縦するための操作を受け付ける操縦機と、無人移動体の移動経路を含む三次元空間を分割した複数の区域について、無人移動体が利用可能な周波数毎の無線通信品質を記憶するデータベースとを有し、無人移動体は、無人移動体の移動経路に沿った各区域において、各無線システムが利用可能な周波数毎の無線通信品質に基づいて予め選択された無線モジュールに切り替えて、操縦機との通信を行うことを特徴とする。
なお、以下の説明では、無人移動体がUAVであることを前提として記載しているが、本発明は遠隔操作を前提とする全ての無人移動体を想定するものである。
図3には、本発明の一実施形態に係る無人移動体制御システムの概略的な構成を示してある。本システムは、広域無線ネットワーク33及び自営無線アクセスポイント35を利用して、無人移動体の一例であるUAV32を無線により遠隔操縦するものである。広域無線ネットワーク33は、LTE(Long Term Evolution)など、広域にわたって無線エリアを提供する種々の無線ネットワークを用いることができる。
無線資源データベース37は、各区域の通信環境情報を保持するものだが、UAV32を運行させる区域の通信環境情報がデータベース内に存在しない場合は、その区域の実際の通信環境情報を知る必要がある。そのために、UAV32の飛行経路の各ポイントで電波環境データの測定を実施し、周波数帯域毎及びチャネル毎の無線通信品質(例えば、受信電力や雑音電力など)を計測して無線資源データベース37を構築する。なお、無線通信品質の実測値だけでなく、電波伝搬シミュレーションを基にした電波環境予測結果を考慮して無線資源データベース37の構築を行ってもよく、これにより、各区域の通信環境情報の精度を向上させることや、測定のサンプル数を減らすことなども可能である。
操縦者は、UAV運行計画の立案時に、無線資源データベース37にアクセスすることで、UAV飛行経路に沿った各区域における適切な無線通信方式を選別し、その情報を基にして無線周波数の利用計画を立案することができる。立案したUAV運行計画のデータは、操縦機31やUAV32がアクセス可能な記憶デバイスに保存される。
図8には、UAVに干渉波検出機能を追加した構成例を示してある。同図のUAV32は、UAV搭載無線通信部40に加え、アレイアンテナ45及び干渉波到来方向推定部46を備えている。干渉波到来方向推定部46は、アレイアンテナ45で受信された信号に基づいて、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)等の到来波方向推定アルゴリズムにより、干渉波の到来方向を推定する。干渉波到来方向推定部46による推定結果は、動的空間検知情報としてUAV搭載無線通信部40に出力される。
図8のような干渉波を測定できる機能を搭載したUAV32を使用するシステムにおいては、無線資源データベース37に干渉源の情報を追加するようにしてもよい。常時運行するUAV32によって測定される干渉源が一過性のものではないと判断された場合に、無線資源データベース37に干渉源の情報を追加して更新することで、より信頼性の高い無線システムが構築可能になる。また、UAV運行計画の立案時に、干渉源も考慮して無線通信方式の選択を行うことが可能となる。干渉源が一過性か否かは、例えば、同一の干渉源からのものと推定される干渉電力が検出されたUAV運行の回数などにより判定することができる。
以上のように、本例の無人移動体制御システムは、異なる周波数を使用する複数の無線システムにそれぞれ対応する複数の無線モジュールを切り替え可能に搭載したUAV32と、UAV32を操縦するための操作を受け付ける操縦機31と、UAV飛行経路を含む三次元空間を分割した複数の区域について、UAV32が利用可能な周波数毎の無線通信品質を記憶する無線資源データベース37とを有している。そして、UAV32は、UAV飛行経路に沿った各区域において、各無線システムが利用可能な周波数毎の無線通信品質に基づいて予め選択された無線モジュールに切り替えて、操縦機31との通信を行うように構成されている。これにより、UAV32の運行過程において、良好な無線通信品質が得られることが予め想定された無線システムに適宜切り替えながら操縦機31と通信できるので、UAV32の遠隔操縦を広域かつ安定的に行うことができる。従って、信頼性の高い無線通信を利用した、UAV32の安全運行が可能となる。
また、本発明は、例えば、上記の処理に関する技術的手順を含む方法や、上記の処理をプロセッサにより実行させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
Claims (7)
- 異なる周波数を使用する複数の無線システムにそれぞれ対応する複数の無線モジュールを切り替え可能に搭載した無人移動体と、
前記無人移動体を操縦するための操作を受け付ける操縦機と、
前記無人移動体の移動経路を含む三次元空間を分割した複数の区域について、前記無人移動体が利用可能な周波数毎の無線通信品質を記憶するデータベースとを有し、
前記無人移動体は、前記無人移動体の移動経路に沿った各区域において、各無線システムが利用可能な周波数毎の無線通信品質に基づいて予め選択された無線モジュールに切り替えて、前記操縦機との通信を行うことを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1に記載の無人移動体制御システムにおいて、
前記無線システムは、広域無線ネットワーク及び自営無線アクセスポイントを含み、
前記自営無線アクセスポイントは、前記無人移動体の移動経路をカバーするように配置されることを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の無人移動体制御システムにおいて、
前記無人移動体は、運行中に無線通信品質を測定し、その測定結果に応じて、自律的に、又は前記操縦機を操作する操縦者の指示により、前記操縦機との通信に使用する無線モジュールを切り替え可能であることを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の無人移動体制御システムにおいて、
前記無人移動体は、運行中に無線通信品質を測定し、その測定結果により前記データベースを更新可能であることを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の無人移動体制御システムにおいて、
前記無人移動体は、運行中に干渉波の到来方向を推定し、その推定結果に応じて、自律的に、又は前記操縦機を操作する操縦者の指示により、前記操縦機との通信に使用する無線モジュールを切り替え可能であることを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の無人移動体制御システムにおいて、
前記無人移動体は、運行中に干渉波の到来方向を推定し、その推定結果により前記データベースを更新可能であることを特徴とする無人移動体制御システム。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の無人移動体制御システムにおいて、
複数の操縦機によりそれぞれ操縦される複数の無人移動体を有し、
前記複数の無人移動体は、同時に運行可能であることを特徴とする無人移動体制御システム。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023162434A1 (ja) * | 2022-02-22 | 2023-08-31 | 株式会社日立国際電気 | メッシュネットワークシステム及び移動ノード |
WO2023170819A1 (ja) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | 日本電信電話株式会社 | 干渉評価方法、干渉評価装置及び干渉評価プログラム |
JP7407329B1 (ja) * | 2023-10-04 | 2023-12-28 | 株式会社インターネットイニシアティブ | 飛行誘導装置および飛行誘導方法 |
EP4303852A1 (en) * | 2022-07-08 | 2024-01-10 | Honeywell International Inc. | Radio frequency interference database for vehicle navigation planning |
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2020
- 2020-07-28 JP JP2020127487A patent/JP2022024732A/ja active Pending
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