JP6562868B2

JP6562868B2 - 無線通信システム、通信管理装置、通信管理方法、及びコンピュータプログラム

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Publication number: JP6562868B2
Application number: JP2016073547A
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Inventors: 金子　尚史; 尚史金子
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Description

本発明は、無線通信システム、通信管理装置、通信管理方法、及びコンピュータプログラムに関する。

近年、無人の飛行体を利用して空中で観測や調査などを行うことが検討されている。無人の飛行体として、例えば非特許文献１に記載される飛行体が知られている。

Parrot社、"Parrot BEBOP DRONE"、［平成２８年３月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.parrot.com/jp/products/bebop-drone/＞

上述した飛行体に、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の基地局（アクセスポイント（Access Point：AP））である無線ＬＡＮアクセスポイントを搭載することによって、空中で通信の中継を行うことができる。そして、無線ＬＡＮアクセスポイントを搭載した複数の飛行体によって、広範囲な無線ＬＡＮサービスエリアを構築することが考えられる。しかし、無線ＬＡＮアクセスポイントを搭載した複数の飛行体の飛行を制御して所望の無線ＬＡＮサービスエリアを構築することは、容易ではなかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、アクセスポイントを搭載した複数の飛行体によって所望のサービスエリアを構築することができる、無線通信システム、通信管理装置、通信管理方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

（１）本発明の一態様は、複数の飛行体と、通信管理装置とを備え、前記飛行体は、バックボーン回線を介して通信を行う第１通信部と、端末装置の無線通信を、前記バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントと、前記飛行体の位置を測定する測位部と、前記測位部が測定した結果の測位値と前記第１通信部が前記通信管理装置から受信した飛行区域情報とに基づいて前記飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備え、前記通信管理装置は、前記飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う第２通信部と、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶部と、前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦部と、を備える、無線通信システムであって、前記飛行体は、撮像部を備え、前記飛行体は、前記撮像部が撮像した撮像画像を前記通信管理装置へ送信し、前記通信管理装置は、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、無線通信システムである。
（２）本発明の一態様は、前記飛行体は、前記アクセスポイントが空いていると判断された場合に、前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて人が密集している方向に移動する、上記（１）の無線通信システムである。
（３）本発明の一態様は、前記アクセスポイントの通信状況を示す通信状況情報は、前記アクセスポイントの端末収容数、スループット又はトラヒック量であり、前記端末収容数が閾値超過である、前記スループットが閾値未満である、又は、前記トラヒック量が閾値超過である場合に、前記アクセスポイントが混雑していると判断し、一方、前記端末収容数が閾値未満である、前記スループットが閾値超過である、又は、前記トラヒック量が閾値未満である場合に、前記アクセスポイントが空いていると判断する、上記（２）の無線通信システムである。
（４）本発明の一態様は、前記アクセスポイントは、前記測位部が測定した結果の測位値と前記第１通信部が前記通信管理装置から受信した飛行区域情報とに基づいて、該飛行区域情報が表す区域に前記飛行体が入ったか否かを判断し、前記飛行体が該区域に入ったと判断すると無線通信の中継機能を発動する、上記（１）から３のいずれかの無線通信システムである。
（５）本発明の一態様は、前記予定配置情報は、前記飛行体の飛行予定時刻と前記通信可能区域の予定の配置との組の情報を有する、上記（１）から（４）のいずれかの無線通信システムである。
（６）本発明の一態様は、前記飛行体は、自己の前記アクセスポイントの通信状況に応じて、前記飛行制御部へ、高度の変更を指示する自律操縦部をさらに備える、上記（１）から（５）のいずれかの無線通信システムである。
（７）本発明の一態様は、前記第１通信部は、自己の前記飛行体の前記アクセスポイントの通信状況を示す通信状況情報を前記通信管理装置へ送信し、前記通信管理装置は、前記第２通信部が前記飛行体から受信した前記通信状況情報に基づいて、前記通信可能区域の予定の配置から変更する前記通信可能区域の変更の配置を決定する配置変更部をさらに備え、前記遠隔操縦部は、前記配置変更部が決定した前記通信可能区域の変更の配置に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行区域情報の変更の情報を送る、上記（１）から（６）のいずれかの無線通信システムである。

（８）本発明の一態様は、端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信部と、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶部と、前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦部と、を備え、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、通信管理装置である。

（９）本発明の一態様は、通信管理装置が、端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信ステップと、前記通信管理装置が、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶ステップと、前記通信管理装置が、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦ステップと、を含む通信管理方法であって、前記通信管理装置は、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、通信管理方法である。

（１０）本発明の一態様は、コンピュータに、端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信機能と、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶機能と、前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦機能と、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムである。

本発明によれば、アクセスポイントを搭載した複数の飛行体によって所望のサービスエリアを構築することができるという効果が得られる。

一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。一実施形態に係る飛行体１の機能構成の一例を示すブロック図である。一実施形態に係る飛行体１の外観構成の一例を示す図である。一実施形態に係る通信管理装置１００の構成例を図である。一実施形態に係る予定配置情報の構成例を示す図である。一実施形態に係る通信可能予定区域情報の構成例を示す図である。一実施形態に係る通信管理方法の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。図１において、複数の飛行体１は、無線通信回線によってバックボーンネットワーク２００に接続されている。バックボーンネットワーク２００は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信方式の携帯電話ネットワークのバックボーンネットワークである。通信管理装置１００は、通信回線によってバックボーンネットワーク２００に接続されている。飛行体１と通信管理装置１００とは、バックボーンネットワーク２００の回線（バックボーン回線）を介して通信を行う。バックボーンネットワーク２００は、通信回線によってインターネット２１０に接続されている。

飛行体１は、無線ＬＡＮアクセスポイントを搭載しており、該無線ＬＡＮアクセスポイントによって空中で通信の中継を行う。端末２２０は、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイントに接続することによって、該無線ＬＡＮアクセスポイントを介した通信を行うことができる。飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイントは、端末２２０と、インターネット２１０に接続されるサーバ２４０や端末２３０との通信を、バックボーンネットワーク２００を介して中継する。

図２は、本実施形態に係る飛行体１の機能構成の一例を示すブロック図である。図３は、本実施形態に係る飛行体１の外観構成の一例を示す図である。まず図３を参照して飛行体１の機械的構成を説明する。図３において、飛行体１は、モータ６０と、ロータＲＴとを備える。モータ６０は、ロータＲＴを回転させることにより、飛行体１に揚力及び推進力を与える。この一例では、飛行体１は、モータ６１〜６４を備える。モータ６１〜６４は、対応するロータＲＴ１〜ＲＴ４を回転させる。それぞれのモータ６０に供給する駆動電流を制御することにより、飛行体１の飛行高度、方位、進行方向を制御することができる。

飛行体１はカメラ４０を備える。撮像部、すなわちカメラ４０は、飛行体１の周辺の風景を撮像する。この一例では、カメラ４０の撮像方向と、飛行体１の機首方位ＨＤＧとが一致している。この場合、カメラ４０は、飛行体１の前方の風景を撮像する。カメラ４０は、撮像した風景の画像を出力する。

次に図２を参照して飛行体１の機能的構成を説明する。図２において、飛行体１は、飛行制御部１０と、無線ＬＡＮアクセスポイント２０と、測位部３０と、通信部５０と、自律操縦部７０と、電源部８０とを備える。これら各部１０、２０、３０、５０、７０及び８０の機能は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、又は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）及びメモリにより構成され、それら各機能を実現するためのプログラムをＣＰＵが実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

測位部３０は、飛行体１の位置を測定し、測定結果の測位値を出力する。該測位値は、水平方向の位置（緯度と経度）と、垂直方向の位置（高度）とを示す。測位部３０は、垂直方向の位置の測定手段として高度計を備える。測位部３０の水平方向の位置の測定手段として、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用してもよく、又は、準天頂衛星（quasi-zenith satellites: QZS）などの全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System(s): GNSS）を利用してもよい。

通信部５０は、バックボーンネットワーク２００を介して通信を行う。例えば、通信部５０は、ＬＴＥ等の通信方式の携帯電話ネットワークの基地局と通信を行い、該携帯電話ネットワークのバックボーンネットワーク２００回線を介して、通信管理装置１００と通信を行ったり、インターネット２１０に接続されるサーバ２４０や端末２３０と通信を行ったりする。通信部５０は第１通信部に対応する。

無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの通信方式の無線ＬＡＮアクセスポイントである。無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、端末２２０と通信を行い、該端末２２０と他の装置との間の通信の中継を行う。無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、端末２２０の無線ＬＡＮ外部との通信を、バックボーンネットワーク２００を介して中継する。

飛行制御部１０は、モータ６０に供給する駆動電流を制御することにより、飛行体１の飛行を制御する。飛行制御部１０は、測位部３０が測定した結果の測位値と通信部５０が通信管理装置１００から受信した飛行区域情報とに基づいて、飛行体１の飛行を制御する。飛行区域情報は、飛行体１が飛行する区域を表す情報である。飛行制御部１０は、飛行区域情報と測位部３０から出力される測位値とを比較しながら、飛行体１が飛行区域情報で表される区域内を飛行するように、モータ６０の制御を行う。

飛行制御部１０は、通信部５０によって、飛行体１の外部の装置からの飛行の制御を受け付けたり、又は、飛行体１の外部の装置へ飛行状態を示す飛行監視データを送信したりしてもよい。飛行監視データとして、例えば、カメラ４０が撮像した画像が挙げられる。

自律操縦部７０は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて、飛行制御部１０へ、高度の変更を指示する。飛行制御部１０は、自律操縦部７０から受けた高度の変更の指示に応じて、飛行体１の高度を変更するように、モータ６０の制御を行う。

電源部８０は、飛行体１の電源であるバッテリーと、該バッテリーの充電残量を監視する電源監視部とを備える。電源部８０は、バッテリーの充電残量を飛行制御部１０へ通知する。飛行制御部１０は、電源部８０から通知されたバッテリーの充電残量に基づいて、所定の飛行制御処理を実行する。

図４は、本実施形態に係る通信管理装置１００の構成例を示す図である。図４において、通信管理装置１００は、通信部１１０と、遠隔操縦部１１２と、予定配置情報記憶部１１４と、配置変更部１１６とを備える。各部１１０、１１２、１１４及び１１６はデータを交換できるように構成されている。また、各部１１０、１１２、１１４及び１１６の機能は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、又は、ＣＰＵ及びメモリにより構成され、それら各機能を実現するためのプログラムをＣＰＵが実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

通信部１１０は、バックボーンネットワーク２００を介して飛行体１と通信を行う。例えば、通信部１１０は、ＬＴＥ等の通信方式の携帯電話ネットワークのバックボーンネットワーク２００を介して、飛行体１の通信部５０と通信を行う。通信部１１０は第２通信部に対応する。

予定配置情報記憶部１１４は、各飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する。遠隔操縦部１１２は、予定配置情報記憶部１１４が記憶している予定配置情報に基づいて、各飛行体１へ、通信部１１０によって飛行区域情報を送る。

配置変更部１１６は、通信部１１０が飛行体１から受信した通信状況情報に基づいて、予定配置情報記憶部１１４が記憶している予定配置情報の通信可能区域の予定の配置から変更する通信可能区域の変更の配置を決定する。通信部１１０が飛行体１から受信する通信状況情報は、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況を示す情報である。遠隔操縦部１１２は、配置変更部１１６が決定した通信可能区域の変更の配置に基づいて、各飛行体１へ、通信部１１０によって飛行区域情報の変更の情報を送る。

図５は、本実施形態に係る予定配置情報の構成例を示す図である。図５において、予定配置情報は、飛行体１の識別情報（飛行体ＩＤ）と、通信可能区域の予定配置とを関連付けたものである。ある飛行体１の飛行体ＩＤに関連付けられている通信可能区域の予定配置は、当該飛行体１が備える無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアを表す情報である。例えば、飛行体ＩＤ「ＩＤａｉｒｐ１」に関連付けられている通信可能予定区域情報ａｒｅａ１は、飛行体ＩＤ「ＩＤａｉｒｐ１」の飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置されるエリアを表す情報である。図５に例示される予定配置情報によって、各飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアが表される。複数の飛行体の各々に搭載された無線ＬＡＮアクセスポイントの通信可能区域が複数のエリアに跨ることで、広範囲な無線ＬＡＮサービスエリアを構築できる。

図６は、本実施形態に係る通信可能予定区域情報の構成例を示す図である。通信可能予定区域情報は、飛行体１の飛行予定時刻と、当該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置との組の情報を有してもよい。図６には、ある飛行体１の通信可能予定区域情報の例が示されている。図６において、通信可能予定区域情報は、飛行体１の飛行予定時刻と、通信可能予定区域部分情報とを関連付けたものである。飛行体１の飛行予定時刻に関連付けられている通信可能予定区域部分情報は、複数の飛行体の各々の無線ＬＡＮアクセスポイントの通信可能区域によって構築される広範囲な無線ＬＡＮサービスエリアのうち、当該飛行予定時刻において当該飛行体１が備える無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアを表す情報である。例えば、飛行体ＩＤ「ＩＤａｉｒｐ１」の通信可能予定区域情報ａｒｅａ１のうち、飛行予定時刻「１２時００分から１３時００分まで」に関連付けられている通信可能予定区域部分情報ａｒｅａ１−１は、飛行予定時刻「１２時００分から１３時００分まで」において飛行体ＩＤ「ＩＤａｉｒｐ１」の飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアを表す情報である。図６に例示される通信可能予定区域情報によって、飛行体１の飛行スケジュールに対応する当該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアが表される。例えば、飛行体１の飛行スケジュールとして、飛行体１の飛行区域において開催されるイベントのスケジュールが挙げられる。これにより、予定配置情報に対して、イベントのスケジュールに対応する無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域が配置される予定のエリアを設定できる。

次に図７を参照して本実施形態に係る無線通信システムの動作を説明する。図７は、本実施形態に係る通信管理方法の例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１１）通信管理装置１００において、遠隔操縦部１１２は、各飛行体１の飛行体ＩＤに関連付けて予定配置情報記憶部１１４に記憶されている予定配置情報に基づいて、各飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置（緯度の範囲と経度の範囲）を取得する。

遠隔操縦部１１２は、各飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置に対応する飛行区域情報を生成する。該飛行区域情報は、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置を実現するために、該飛行体１が飛行する区域（緯度の範囲と経度の範囲と高度の範囲）を表す情報である。遠隔操縦部１１２は、各飛行体１へ、通信部１１０によって該飛行区域情報を送る。

各飛行体１は、通信部５０によって、通信管理装置１００から飛行区域情報を受信する。飛行体１において、通信部５０は、通信管理装置１００から受信した飛行区域情報を飛行制御部１０へ出力する。飛行制御部１０は、通信部５０から受け取った飛行区域情報と、測位部３０から出力される測位値とを比較しながら、飛行体１が飛行区域情報で表される区域内を飛行するように、モータ６０の制御を行う。これにより、各飛行体１が自己の飛行区域情報で表される区域内を飛行することによって、該各飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置が実現される。

（ステップＳ１２）配置変更部１１６は、各飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更の有無を判断する。この判断の結果、少なくとも一つの飛行体１について無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更ありの場合にはステップＳ１３に進み、全ての飛行体１について無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更なしの場合にはステップＳ１４に進む。

（ステップＳ１３）配置変更部１１６は、ステップＳ１２において無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定配置から変更すると判断した飛行体１について、該通信可能区域の変更の配置を決定する。配置変更部１１６は、通信部１１０が飛行体１から受信した通信状況情報に基づいて、該通信可能区域の変更の配置（緯度の範囲と経度の範囲と高度の範囲）を決定する。

（ステップＳ１４）通信管理装置１００は、無線ＬＡＮサービスの終了か否かを判断する。無線ＬＡＮサービスの終了の場合には、図７の処理を終了する。一方、無線ＬＡＮサービスの継続の場合には、ステップＳ１１に戻る。この場合、ステップＳ１１において、遠隔操縦部１１２は、ステップＳ１３において無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更の配置が決定された飛行体１については、該無線ＬＡＮアクセスポイント２０の信可能区域の変更の配置に対応する飛行区域情報を生成する。
上述した無線通信システムの動作のステップＳ１１において、遠隔操縦部１１２は、通信可能予定区域情報が飛行予定時刻に関連付けられている通信可能予定区域部分情報を有する場合には、現在時刻に対応する飛行予定時刻に関連付けられている通信可能予定区域部分情報に基づいて、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置（緯度の範囲と経度の範囲と高度の範囲）を取得するようにしてもよい。

上述した実施形態によれば、複数の飛行体１に対して各々の予定配置情報に基づく飛行区域情報を送り、各飛行体１が該飛行区域情報で表される飛行区域に飛行することによって、無線ＬＡＮアクセスポイントを搭載した複数の飛行体によって所望の無線ＬＡＮサービスエリアを構築することができるという効果が得られる。

［通信可能区域の変更の配置の決定方法の例］
本実施形態に係る通信可能区域の変更の配置の決定方法の例を説明する。この例では、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて該無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の配置を変更する。

飛行体１の通信部５０は、自己の飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況を示す通信状況情報を通信管理装置１００へ送信する。例えば、通信状況情報は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の端末収容数、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のスループット、若しくは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のトラヒック量のうちいずれか、又は、それらのうちいずれか複数の組合せである。

通信管理装置１００の配置変更部１１６は、通信部１１０によって飛行体１から受信した通信状況情報に基づいて、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置から変更するか否かを判断する。例えば、飛行体１は、通信管理装置１００へ、通信状況情報を定期的に送信する。配置変更部１１６は、飛行体１から受信した通信状況情報が、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が混雑していることを示す場合に、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置から変更すると判断する。又は、配置変更部１１６は、飛行体１から受信した通信状況情報が、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が空いていることを示す場合に、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置から変更すると判断する。

配置変更部１１６は、飛行体１から受信した通信状況情報が、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の端末収容数が閾値超過であること、若しくは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のスループットが閾値未満であること、若しくは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のトラヒック量が閾値超過であることのうちいずれか、又は、それらのうちいずれか複数を示す場合に、当該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が混雑していると判断する。また、配置変更部１１６は、飛行体１から受信した通信状況情報が、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の端末収容数が閾値未満であること、若しくは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のスループットが閾値超過であること、若しくは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０のトラヒック量が閾値未満であることのうちいずれか、又は、それらのうちいずれか複数を示す場合に、当該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が空いていると判断する。

配置変更部１１６は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の予定の配置から変更すると判断した飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更の配置を決定する。例えば、配置変更部１１６は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が混雑していると判断した飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の緯度又は経度を所定量だけずらした区域を変更の配置に決定する。該通信可能区域の緯度又は経度を所定量だけずらす方向は、任意の方向であってもよく、又は、予め定めてもよく、又は、隣接する通信可能区域の他の飛行体１のうち無線ＬＡＮアクセスポイント２０が空いている飛行体１の方向であってもよい。無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域をずらすことによって、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の混雑の解消を試みることができる。

又は、配置変更部１１６は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が混雑していると判断した飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の高度を所定量だけ下げた区域を変更の配置に決定してもよい。無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の高度を下げることによって飛行体１の飛行区域の高度が下がることから、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域は狭くなるので、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の混雑の解消に繋がる。

また、例えば、配置変更部１１６は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が空いていると判断した飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の緯度又は経度を所定量だけずらした区域を変更の配置に決定する。該通信可能区域の緯度又は経度を所定量だけずらす方向は、任意の方向であってもよく、又は、予め定めてもよく、又は、隣接する通信可能区域の他の飛行体１のうち無線ＬＡＮアクセスポイント２０が混雑している飛行体１の方向であってもよい。無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域をずらすことによって、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の空きの解消を試みることができる。

又は、配置変更部１１６は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が空いていると判断した飛行体１について、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の高度を所定量だけ上げた区域を変更の配置に決定してもよい。無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の高度を上げることによって飛行体１の飛行区域の高度が上がることから、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域は広くなるので、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の空きの解消に繋がる。

なお、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が、自己が混雑しているか又は空いているかを判断し、この判断の結果である「混雑」又は「空き」を示す通信状況情報を通信部５０によって通信管理装置１００へ送信してもよい。

また、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、通信可能区域の変更の配置が実施された後の通信状況情報を通信部５０によって通信管理装置１００へ送信してもよい。通信管理装置１００の配置変更部１１６は、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更の配置が実施された後の通信状況情報に基づいて、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域を更に変更してもよい。また、通信管理装置１００の配置変更部１１６は、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の変更の配置が実施された後の通信状況情報に基づいて、該飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域を元の配置に戻してもよい。

上述の通信可能区域の変更の配置の決定方法の例によれば、通信管理装置１００が飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて該無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の配置を変更することで、無線ＬＡＮサービスエリアの調整能力の向上を図ることができる。
ここでは、飛行体１が通信管理装置１００へ、通信状況情報を定期的に送信する場合について説明したがこの例に限られない。例えば、飛行体１は、端末収容数や通信量が所定の閾値以上であると判定した場合に、通信管理装置１００へ通信量等を送信するようにしてもよい。このようにすることで、飛行体１からのトリガとして、通信可能区域の変更を早期に行うことができる。
また、飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて該無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域の配置を変更する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、飛行体１のカメラ４０で周辺の画像を撮影し、通信管理装置１００に送信する。通信管理装置１００は、飛行体１から受信した画像を用いて、人の密集を判定し、配置を変更してもよい。

［無線ＬＡＮアクセスポイントの中継機能の発動の契機の例］
本実施形態に係る無線ＬＡＮアクセスポイント２０の中継機能の発動の契機の例を説明する。この例では、飛行体１が飛行区域情報で表される飛行区域に入った場合に、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の中継機能を発動する。

飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、測位部３０が測定した結果の測位値と通信部５０が通信管理装置１００から受信した飛行区域情報とに基づいて、該飛行区域情報が表す区域に該飛行体１が入ったか否かを判断する。無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、該判断の結果、該飛行体が該区域に入ったと判断すると無線通信の中継機能を発動する。これにより、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の無線通信の中継機能を予定の通信可能区域において発動することができるので、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の電力消費の節電を図ることができる。

［飛行体の自動操縦機能の例］
本実施形態に係る飛行体１の自動操縦機能の例を説明する。この例では、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて飛行体１の高度を自動的に変更する。

飛行体１の自律操縦部７０は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０から通信状況の通知を受ける。例えば、無線ＬＡＮアクセスポイント２０が、自己が混雑しているか又は空いているかを判断し、この判断の結果である「混雑」又は「空き」を示す通信状況情報を自律操縦部７０へ通知する。例えば、無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、自己の端末収容数、自己のスループット、若しくは、自己のトラヒック量のうちいずれか、又は、それらのうちいずれか複数の組合せに基づいて、自己が混雑しているか又は空いているかを判断する。

自律操縦部７０は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０から通知された通信状況情報が「混雑」である場合に、飛行体１の高度を所定量だけ下げることを飛行制御部１０へ指示する。飛行制御部１０は、自律操縦部７０から受けた高度を所定量だけ下げる指示に応じて、飛行体１の高度を所定量だけ下げるように、モータ６０の制御を行う。この飛行体１の高度が下がることによって無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域は狭くなるので、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の混雑の解消に繋がる。

自律操縦部７０は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０から通知された通信状況情報が「空き」である場合に、飛行体１の高度を所定量だけ上げることを飛行制御部１０へ指示する。飛行制御部１０は、自律操縦部７０から受けた高度を所定量だけ上げる指示に応じて、飛行体１の高度を所定量だけ上げるように、モータ６０の制御を行う。この飛行体１の高度が上がることによって無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信可能区域は広くなるので、無線ＬＡＮアクセスポイント２０の空きの解消に繋がる。
また、飛行体１は、予定区域内をランダムに飛行して通信量が多い位置を探索したり、カメラ４０で撮影した映像で人が密集している方向に移動したりしてもよい。

上述の自律操縦機能の例によれば、飛行体１が無線ＬＡＮアクセスポイント２０の通信状況に応じて自律で高度を変えることで、無線ＬＡＮサービスエリアの調整能力の向上を図ることができる。

［飛行体の遠隔操縦機能の例］
本実施形態に係る飛行体の遠隔操縦機能の例を説明する。この例は、飛行体１の電源であるバッテリーの充電残量が不足する場合の例である。

飛行体１の電源部８０は、飛行体１の電源であるバッテリーの充電残量を監視し、該充電残量を飛行制御部１０へ通知する。飛行制御部１０は、電源部８０から通知されたバッテリーの充電残量が所定量未満である場合に、通信部５０によってバッテリーの充電残量を通信管理装置１００へ通知する。

通信管理装置１００の遠隔操縦部１１２は、飛行体１から通知されたバッテリーの充電残量に基づいて該飛行体１の帰還時期を計算する。この計算式は予め設定しておく。遠隔操縦部１１２は、該計算結果の帰還時期になると、通信部１１０によって該飛行体１へ帰還を指示する。飛行体１の飛行制御部１０は、通信管理装置１００から帰還の指示を受けると、飛行を開始した元の場所へ帰還するように飛行体１の飛行を制御する。

遠隔操縦部１１２は、帰還を指示した第１飛行体１に代わる他の第２飛行体１に対して、第１飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が担当していた通信可能区域を代わりに担当するための飛行区域情報を通信部１１０によって送信する。第２飛行体１の飛行制御部１０は、通信部５０によって通信管理装置１００から受信した飛行区域情報で表される飛行区域へ向かうように、第２飛行体１の飛行を制御する。第２飛行体１が該飛行区域情報で表される飛行区域に到着して無線ＬＡＮアクセスポイント２０が中継機能を発動することによって、第１飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が担当していた通信可能区域が第２飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０によって実現される。

また、遠隔操縦部１１２は、第１飛行体１の飛行区域に隣接する区域を飛行している他の第３飛行体１に対して、第２飛行体１が飛行区域情報で表される飛行区域に到着するまでの間、第１飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が担当していた通信可能区域の一部又は全てを担当するための飛行区域情報を通信部１１０によって送信してもよい。第３飛行体１の飛行制御部１０は、通信部５０によって通信管理装置１００から受信した飛行区域情報で表される飛行区域へ向かうように、第３飛行体１の飛行を制御する。第３飛行体１が該飛行区域情報で表される飛行区域に到着して無線ＬＡＮアクセスポイント２０が中継機能を発動することによって、第２飛行体１が当該飛行区域に到着するまでの間、第１飛行体１の無線ＬＡＮアクセスポイント２０が担当していた通信可能区域を補うことができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

また、上述した飛行体１又は通信管理装置１００の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１…飛行体、１０…飛行制御部、２０…無線ＬＡＮアクセスポイント、３０…測位部、４０…カメラ、５０，１１０…通信部、６０…モータ、７０…自律操縦部、８０…電源部、１００…通信管理装置、１１２…遠隔操縦部、１１４…予定配置情報記憶部、１１６…配置変更部、２００…バックボーンネットワーク、２１０…インターネット、２２０，２３０…端末、２４０…サーバ

Claims

複数の飛行体と、通信管理装置とを備え、
前記飛行体は、
バックボーン回線を介して通信を行う第１通信部と、
端末装置の無線通信を、前記バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントと、
前記飛行体の位置を測定する測位部と、
前記測位部が測定した結果の測位値と前記第１通信部が前記通信管理装置から受信した飛行区域情報とに基づいて前記飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備え、
前記通信管理装置は、
前記飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う第２通信部と、
各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶部と、
前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦部と、を備える、無線通信システムであって、
前記飛行体は、撮像部を備え、
前記飛行体は、前記撮像部が撮像した撮像画像を前記通信管理装置へ送信し、
前記通信管理装置は、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、
無線通信システム。
前記飛行体は、前記アクセスポイントが空いていると判断された場合に、前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて人が密集している方向に移動する、
請求項１に記載の無線通信システム。
前記アクセスポイントの通信状況を示す通信状況情報は、前記アクセスポイントの端末収容数、スループット又はトラヒック量であり、
前記端末収容数が閾値超過である、前記スループットが閾値未満である、又は、前記トラヒック量が閾値超過である場合に、前記アクセスポイントが混雑していると判断し、
一方、前記端末収容数が閾値未満である、前記スループットが閾値超過である、又は、前記トラヒック量が閾値未満である場合に、前記アクセスポイントが空いていると判断する、
請求項２に記載の無線通信システム。
前記アクセスポイントは、
前記測位部が測定した結果の測位値と前記第１通信部が前記通信管理装置から受信した飛行区域情報とに基づいて、該飛行区域情報が表す区域に前記飛行体が入ったか否かを判断し、前記飛行体が該区域に入ったと判断すると無線通信の中継機能を発動する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
前記予定配置情報は、前記飛行体の飛行予定時刻と前記通信可能区域の予定の配置との組の情報を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
前記飛行体は、自己の前記アクセスポイントの通信状況に応じて、前記飛行制御部へ、高度の変更を指示する自律操縦部をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
前記第１通信部は、自己の前記飛行体の前記アクセスポイントの通信状況を示す通信状況情報を前記通信管理装置へ送信し、
前記通信管理装置は、前記第２通信部が前記飛行体から受信した前記通信状況情報に基づいて、前記通信可能区域の予定の配置から変更する前記通信可能区域の変更の配置を決定する配置変更部をさらに備え、
前記遠隔操縦部は、前記配置変更部が決定した前記通信可能区域の変更の配置に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行区域情報の変更の情報を送る、
請求項１から６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信部と、
各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶部と、
前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦部と、を備え、
前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、
通信管理装置。
通信管理装置が、端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信ステップと、
前記通信管理装置が、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶ステップと、
前記通信管理装置が、各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦ステップと、を含む通信管理方法であって、
前記通信管理装置は、前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する、
通信管理方法。
コンピュータに、
端末装置の無線通信を、バックボーン回線を介して中継するアクセスポイントを備える複数の飛行体と前記バックボーン回線を介して通信を行う通信機能と、
各前記飛行体の前記アクセスポイントの通信可能区域の予定の配置を表す予定配置情報を記憶する予定配置情報記憶機能と、
前記予定配置情報に基づいて、各前記飛行体へ、前記飛行体が飛行する区域を表す飛行区域情報を送る遠隔操縦機能と、
前記飛行体から受信した撮像画像に基づいて人の密集を判定し、当該判定結果に基づいて前記通信可能区域の変更の配置を決定する機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。