JP6896789B2 - 制御装置、プログラム、システム、及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、プログラム、システム、及び制御方法に関する。

セルラ通信を実行可能なドローン等の無人航空機が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１８−１１７２６８号公報

無人航空機等の移動体がセルラ通信を実行する場合において、移動体が移動した場合に、通信接続を確立する無線基地局を適切に切り替えることを支援する技術を提供することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、制御装置が提供される。制御装置は、ジンバルと、ジンバルによって回転可能に支持された指向性アンテナと、指向性アンテナを用いて無線基地局と通信する無線通信部とを有する移動体が無線通信接続を確立している第１の無線基地局と、移動体が第１の無線基地局からハンドオーバする対象の第２の無線基地局とを特定する基地局特定部を備えてよい。制御装置は、指向性アンテナが第１の無線基地局からの電波と第２の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、第２の無線基地局からの電波の受信強度が、第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナを向けるべくジンバルを制御する方向制御部を備えてよい。

上記方向制御部は、上記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、上記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも、予め定められた値以上強くなる方向に上記指向性アンテナを向けるべく上記ジンバルを制御してよい。上記方向制御部は、上記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、上記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に上記指向性アンテナを向けるべく上記ジンバルを制御し、上記移動体が上記第１の無線基地局から上記第２の無線基地局にハンドオーバした後、上記指向性アンテナの方向を上記第２の無線基地局の位置に向けるべく上記ジンバルを制御してよい。

上記制御装置は、上記移動体の移動方向を取得する移動方向取得部と、複数の無線基地局のそれぞれの位置を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部とを備えてよく、上記基地局特定部は、上記移動体の位置及び移動方向と、上記複数の無線基地局の位置とに基づいて、上記複数の無線基地局から上記第２の無線基地局を特定してよい。上記制御装置は、上記移動体の移動速度を取得する移動速度取得部を備えてよく、上記基地局特定部は、上記移動体の位置、移動方向及び移動速度と、上記複数の無線基地局の位置とに基づいて、上記複数の無線基地局から上記第２の無線基地局を特定してよい。上記基地局特定部は、上記指向性アンテナの方向を上記第１の無線基地局から上記第２の無線基地局に向けさせる場合の、上記指向性アンテナの角度調整量がより小さくなるように、上記複数の無線基地局から上記第２の無線基地局を特定してよい。

上記制御装置は、上記移動体の移動予定ルートを取得するルート取得部と、複数の無線基地局のそれぞれの位置を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部とを備えてよく、上記基地局特定部は、上記移動体の位置及び上記移動予定ルートと、上記複数の無線基地局の位置とに基づいて、上記複数の無線基地局から上記第２の無線基地局を特定してよい。上記基地局特定部は、上記移動体と上記複数の上記無線基地局のそれぞれとの距離よりも、上記複数の無線基地局のそれぞれが上記移動体の移動方向に位置するか否かを優先して、上記第２の無線基地局を特定してよい。上記基地局特定部は、上記移動体の上記指向性アンテナによる上記複数の無線基地局のそれぞれからの電波受信強度よりも、上記複数の無線基地局のそれぞれが上記移動体の移動方向に位置するか否かを優先して、上記第２の無線基地局を特定してよい。

上記基地局特定部は、上記指向性アンテナの方向を上記第１の無線基地局から上記第２の無線基地局に向けさせる場合の、上記指向性アンテナの角度調整量がより小さくなるように、上記複数の無線基地局から上記第２の無線基地局を特定してよい。上記制御装置は、上記移動体に搭載されていてよい。上記制御装置は、上記無線基地局を介して上記移動体に信号を送信することにより、上記移動体を制御してよい。

本発明の第２の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。

本発明の第３の態様によれば、上記制御装置と、上記移動体とを備えるシステムが提供される。

本発明の第４の態様によれば、移動体を制御する制御装置によって実行される制御方法が提供される。移動体は、ジンバルと、ジンバルによって回転可能に支持された指向性アンテナと、指向性アンテナを用いて無線基地局と通信する無線通信部とを有してよい。制御方法は、移動体が無線通信接続を確立している第１の無線基地局と、移動体が第１の無線基地局からハンドオーバする対象の第２の無線基地局とを特定する基地局特定段階を備えてよい。制御方法は、指向性アンテナが第１の無線基地局からの電波と第２の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、第２の無線基地局からの電波の受信強度が、第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナを向けるべくジンバルを制御する方向制御段階を備えてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

セルラ通信機能を有する従来の無人航空機１０の通信環境の一例を概略的に示す。 セルラ通信機能を有する従来の無人航空機１０の通信環境の一例を概略的に示す。 本実施形態に係る無人航空機１００の機能構成の一例を概略的に示す。 無人航空機１００の通信環境の一例を概略的に示す。 無人航空機１００の通信環境の一例を概略的に示す。 コントローラ２００の機能構成の一例を概略的に示す。 指向性アンテナ１２０の方向切替について説明するための説明図である。 指向性アンテナ１２０の方向切替について説明するための説明図である。 指向性アンテナ１２０の方向切替について説明するための説明図である。 無人航空機１００の飛行ルート５０２の各位置におけるアンテナ指向方向５１０の例を概略的に示す。 無人航空機１００の飛行ルート５０２の各位置におけるアンテナ指向方向５１０の例を概略的に示す。 コントローラ２００の機能構成の一例を概略的に示す。 無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。 無人航空機１００による処理の流れの一例を概略的に示す。 コントローラ２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１及び図２は、セルラ通信機能を有する従来の無人航空機１０の通信環境の一例を概略的に示す。従来の無人航空機１０はオムニアンテナを用いているので、図１に示すように、無人航空機１０は、ターゲット局２２からの電波の他、周辺局２４からの電波も受信してしまう。このため、干渉が発生し、下りリンクにおける通信品質が劣化してしまう。

シミュレーションや実験を行うと、その結果は、高度が高いほど、また、基地局密度が高いほど、通信品質が劣化してしまうことを示す。下りリンクの主な用途として、無人航空機１０の制御（操縦等）が挙げられるが、下りリンクの通信品質が劣化することによって、無人航空機１０の制御に要求される通信品質を確保できる場所率も低いものとなってしまう。

また、図２に示すように、無人航空機１０によって送信された電波は、ターゲット局２２の他、周辺局２４にも到達してしまう。ターゲット局２２は無人航空機１０からの電波を見通しよく受信できるので、無人航空機１０の上りリンクの通信品質は高くなるが、無人航空機１０によって送信される電波が周辺局２４に干渉してしまい、例えば、周辺局２４を利用する地上の携帯電話等の通信端末６０の通信に悪影響を及ぼしてしまう。

シミュレーションや実験を行うと、その結果は、上空の無人航空機１０の数が多いほど、また、基地局密度が低いほど、地上の通信端末６０の上りリンクの通信品質の劣化度合いが大きくなることを示す。

図３は、本実施形態に係る無人航空機１００の機能構成の一例を概略的に示す。無人航空機１００は、ジンバル１１０と、ジンバル１１０によって回転可能に支持される指向性アンテナ１２０と、無線通信部３００と、コントローラ２００とを備える。無人航空機１００は、移動体の一例であってよい。コントローラ２００は、制御装置の一例であってよい。

無人航空機１００は、さらにカメラを備えてよいが、カメラの図示は省略している。カメラは、無人航空機１００に対して固定的に設置されてよく、また、ジンバルによって回転可能に支持されてもよい。この場合、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０を支持するジンバル１１０と、カメラを支持するジンバルとを備えてよい。

ジンバル１１０は、外部からの回転等の影響を受けることなく、指向性アンテナ１２０を特定の方向に向けることができる。ジンバル１１０は、コントローラ２００からの制御によって、指向性アンテナ１２０の方向を特定の方向に維持する。ジンバル１１０は、例えば、いわゆる３軸ジンバルであってよい。

指向性アンテナ１２０は、指向性を有するビーム１２２を出力可能であれば、どのようなアンテナであってもよい。例えば、指向性アンテナ１２０は、八木・宇田アンテナである。

無線通信部３００は、指向性アンテナ１２０を用いて無線基地局２０と通信する。無線通信部３００は、無線基地局２０を介して、地上のネットワーク３０と通信してよい。ネットワーク３０は、移動体通信ネットワークを含む。移動体通信ネットワークは、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式、及び５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式のいずれに準拠していてもよい。ここでは、ネットワーク３０がＬＴＥ通信方式に準拠している場合を主に例に挙げて説明する。ネットワーク３０は、インターネットを含んでもよい。

コントローラ２００は、無人航空機１００を制御する。コントローラ２００は、例えば、無人航空機１００の飛行と、ジンバル１１０とを制御する。コントローラ２００は、例えば、無人航空機１００の飛行を制御するＦＣ（Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）部と、ジンバル１１０を制御するジンバル制御部とを有する。

コントローラ２００は、例えば、予め設定された飛行ルートに従って飛行すべく、無人航空機１００を制御する。また、コントローラ２００は、無人航空機１００を管理する地上の管理装置４００から受信した飛行ルートに従って飛行すべく、無人航空機１００を制御してもよい。

また、コントローラ２００は、例えば、無線通信部３００によって地上から受信した操縦信号に従って飛行すべく、無人航空機１００を制御する。操縦信号は、管理装置４００によって、ネットワーク３０及び無線基地局２０を介して無人航空機１００に対して送信されてよい。また、操縦信号は、地上の任意のコントローラによって、ネットワーク３０及び無線基地局２０を介して無人航空機１００に対して送信されてもよい。

コントローラ２００は、無人航空機１００が移動する場合に、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御する。コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０のビーム１２２の範囲内に無線基地局２０が含まれるように、ジンバル１１０を制御してよい。コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０のビーム１２２の中心を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御してよい。これらによって、無人航空機１００が移動することによって指向性アンテナ１２０の方向と無線基地局２０の位置とがずれてしまい、上りリンク及び下りリンクの通信品質が低下してしまったり、無線通信接続が切断されてしまうことを防止できる。

コントローラ２００は、さらに、指向性アンテナ１２０の偏波面を、無線基地局２０が有するアンテナの偏波面と整合させるべく、ジンバル１１０を制御して指向性アンテナ１２０の偏波面を調整してよい。コントローラ２００は、例えば、ジンバル１１０を制御して、指向性アンテナ１２０のロールの角度を変更することによって、指向性アンテナ１２０の偏波面を調整する。指向性アンテナ１２０のロールの角度とは、指向性アンテナ１２０の長軸を軸とする回転の角度であってよい。指向性アンテナ１２０の偏波面と、無線基地局２０が有するアンテナの偏波面とを整合させることによって、整合させない場合と比較して、通信品質をより向上させることができる。

コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０の偏波面を、無線基地局２０が有するアンテナの偏波面と整合させるべく、指向性アンテナ１２０を制御して指向性アンテナ１２０の偏波面を調整してもよい。この場合、指向性アンテナ１２０は、電気的に偏波面を切替可能な偏波切替アンテナであってよく、コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０の偏波面を電気的に切り替えることによって、指向性アンテナ１２０の偏波面を、無線基地局２０が有するアンテナの偏波面と整合させてよい。

なお、無人航空機１００は、コントローラ２００とは別にＦＣＣ（Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を備えてもよい。その場合、コントローラ２００は、ＦＣ部を有さずに、ジンバル制御部を有する。

また、ジンバル１１０の制御は、管理装置４００によって行われてもよい。管理装置４００は、無人航空機１００が移動する場合に、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるように、無人航空機１００に対して指示を送信することにより、ジンバル１１０を制御させてよい。この場合、管理装置４００は、制御装置の一例であってよい。

図４及び図５は、無人航空機１００の通信環境の一例を概略的に示す。本実施形態に係る無人航空機１００によれば、指向性アンテナ１２０の方向が、ターゲット局２２の方向を向くように維持される。これにより、周辺局２４からの干渉を大幅に軽減することができ、無人航空機１００の下りリンクの通信品質を大幅に向上することができる。また、周辺局２４への干渉を大幅に軽減することができ、周辺局２４と通信端末６０との通信の品質低下を大幅に低減することができる。

図６は、コントローラ２００の機能構成の一例を概略的に示す。コントローラ２００は、制御部２１０、移動体情報取得部２２０、基地局情報取得部２３０、測定データ格納部２４０、測定データ取得部２４２、測定データ受信部２４４、及びモデル生成部２４６を備える。なお、コントローラ２００がこれらの全ての構成を備えることは必須とは限らない。

制御部２１０は、無人航空機１００が移動する場合に、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御する。制御部２１０は、指向性アンテナ１２０の偏波面を無線基地局２０が有するアンテナの偏波面と整合させるべく、ジンバル１１０を制御して指向性アンテナ１２０の偏波面を調整してよい。また、制御部２１０は、指向性アンテナ１２０の偏波面を無線基地局２０が有するアンテナの偏波面と整合させるべく、指向性アンテナ１２０を制御して指向性アンテナ１２０の偏波面を調整してよい。

移動体情報取得部２２０は、無人航空機１００に関連する移動体情報を取得する。移動体情報取得部２２０は、例えば、ＦＣ部又はＦＣＣから移動体情報を取得する。

移動体情報は、無人航空機１００の位置を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の移動速度を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の加速度を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の角速度を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の移動方向を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の移動予定ルートを含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の高度を含んでよい。移動体情報は、無人航空機１００の姿勢を含んでよい。

基地局情報取得部２３０は、複数の無線基地局２０のそれぞれに関連する基地局情報を取得する。基地局情報取得部２３０は、予め無人航空機１００が格納している基地局情報を取得してよい。また、基地局情報取得部２３０は、地上の基地局データベース（ＤＢと記載する場合がある。）から、無線基地局２０を介して基地局情報を受信する。

基地局情報は、無線基地局２０の位置を含んでよい。基地局情報は、無線基地局２０のアンテナの高さを含んでよい。基地局情報は、無線基地局２０のアンテナの指向方向を含んでよい。基地局情報は、無線基地局２０のアンテナによるビームのビーム幅を含んでよい。基地局情報は、無線基地局２０のアンテナのチルトを含んでよい。基地局情報は、無線基地局２０のアンテナの偏波面を含んでよい。

制御部２１０は、移動体情報取得部２２０が取得した移動体情報に基づいて、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御してよい。制御部２１０は、基地局情報取得部２３０が取得した基地局情報に基づいて、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御してよい。

制御部２１０は、例えば、無人航空機１００の位置及び高度と、無線基地局２０の位置とから、無人航空機１００の位置を基準とする無線基地局２０の相対方向を特定して、指向性アンテナ１２０の方向を特定した相対方向に向けるようにジンバル１１０を制御する。制御部２１０は、無人航空機１００の姿勢をさらに用いることによって、相対方向をより正確に特定し得る。また、制御部２１０は、無線基地局２０のアンテナの高さをさらに用いることによって、無人航空機１００の指向性アンテナ１２０の位置を基準とする無線基地局２０のアンテナの相対方向を特定してもよい。また、制御部２１０は、無人航空機１００の移動方向と、無人航空機１００の移動速度とをさらに用いて、将来の無人航空機１００の位置を基準とする無線基地局２０の相対方向を予測して、予測結果に従って、ジンバル１１０を制御してもよい。当該予測には、無人航空機１００の加速度及び無人航空機１００の角速度等をさらに用いてもよい。また、制御部２１０は、無人航空機１００の移動予定ルートをさらに用いて、将来の無人航空機１００の位置を基準とする無線基地局２０の相対方向を予測して、予測結果に従って、ジンバル１１０を制御してもよい。

測定データ格納部２４０は、無人航空機１００が移動しながら測定した指向性アンテナ１２０による無線基地局２０からの電波受信強度と、無人航空機１００の位置、姿勢、及び高度と、指向性アンテナ１２０の方向と、無線基地局２０の位置とを含む測定データを格納する。測定データ格納部２４０は、複数の無人航空機１００によって測定された測定データを格納してよい。

測定データ取得部２４２は、コントローラ２００が搭載されている無人航空機１００によって測定された測定データを取得する。測定データ取得部２４２は、取得した測定データを測定データ格納部２４０に格納する。

測定データ受信部２４４は、測定データを受信する。測定データ受信部２４４は、コントローラ２００が搭載されている無人航空機１００以外の無人航空機１００によって測定された測定データを受信する。測定データ受信部２４４は、例えば、管理装置４００から測定データを受信する。複数の無人航空機１００のそれぞれは、測定した測定データを管理装置４００に送信してよく、管理装置４００は、受信した測定データを格納してよい。そして、管理装置４００は、複数の測定データを複数の無人航空機１００のそれぞれに送信してよい。

モデル生成部２４６は、測定データ格納部２４０に格納されている複数の測定データを教師データとして、無線基地局２０の位置と、無人航空機１００の位置、姿勢、及び高度と、指向性アンテナ１２０の方向とから、指向性アンテナ１２０による無線基地局２０からの電波受信強度を推定する推定モデルを機械学習により生成する。

制御部２１０は、モデル生成部２４６によって生成された推定モデルを用いて、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２０の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御してよい。例えば、制御部２１０は、推定モデルを用いることによって、現在の無人航空機１００の位置、姿勢、及び高度と、指向性アンテナ１２０の方向を変化させることによって、指向性アンテナ１２０による無線基地局２０からの電波受信強度が強くなることが予測された場合に、予測結果に従ってジンバル１１０を制御する。

図７から図９は、無人航空機１００による指向性アンテナ１２０の方向切替について説明するための説明図である。図７は、無人航空機１００が無線基地局２６に在圏しているときの指向性アンテナ１２０の方向を例示している。無人航空機１００が無線基地局２６に在圏しているとは、無人航空機１００が無線基地局２６と無線通信接続を確立している状態であってよい。コントローラ２００は、無人航空機１００が移動する場合に、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２６の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御する。

図８は、無人航空機１００が、無線基地局２６から無線基地局２８にハンドオーバする場合における、コントローラ２００によって制御される指向性アンテナ１２０の方向を例示している。コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０が、無線基地局２６からの電波と、無線基地局２６からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局２８からの電波の受信強度が、無線基地局２６からの電波の受信強度よりも強くなる方向に、指向性アンテナ１２０を向けるべくジンバル１１０を制御する。

コントローラ２００は、例えば、指向性アンテナ１２０の方向を、無線基地局２６の方向から、無線基地局２８の方向に徐々に向けるようにジンバル１１０を制御する。コントローラ２００は、指向性アンテナ１２０のビーム１２２が、無線基地局２６と無線基地局２８との両方を含むように、無人航空機１００の位置をさらに調整してもよい。例えば、指向性アンテナ１２０のビーム１２２が、無線基地局２６と無線基地局２８との両方を含むように、コントローラ２００のＦＣ部が、無線基地局２６及び無線基地局２８と、無人航空機１００との距離を長くするように無人航空機１００の位置を調整する。また、コントローラ２００が、ＦＣＣに対して指示を送信することによって、無線基地局２６と無線基地局２８との両方を含むように、無線基地局２６及び無線基地局２８と、無人航空機１００との距離を長くするように無人航空機１００の位置を調整させる。

例えば、無人航空機１００が受信している電波の状況を報告する測定報告（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ（ＭＲと記載する場合がある））の送信トリガとして、イベントＡ３が採用されている場合、無線基地局２６からの電波受信強度にオフセットを加算した値よりも、無線基地局２８からの電波受信強度が強くなったときに、無線通信部３００が、ＭＲを無線基地局２６に送信することになる。

オフセットは、例えば、４ｄＢｍ等の値である。イベントＡ３においては、例えば、無線基地局２６からの電波受信強度にオフセットを加算した値よりも、無線基地局２８からの電波受信強度が強い状態が１２５ｍｓ継続した場合に、無線通信部３００によってＭＲが送信される。無人航空機１００が送信したＭＲによって、無人航空機１００は、無線基地局２６から無線基地局２８にハンドオーバする。

図９は、無人航空機１００が無線基地局２６から無線基地局２８にハンドオーバした後の、指向性アンテナ１２０の方向を例示している。コントローラ２００は、無人航空機１００が移動する場合に、指向性アンテナ１２０の方向を無線基地局２８の位置に合わせるようにジンバル１１０を制御する。

無人航空機１００が無線基地局２６の周辺を飛行している間は、指向性アンテナ１２０を無線基地局２６の方向に向けることによって、無線通信接続は維持される。しかし、無人航空機１００が、無線基地局２６から遠ざかる方向に移動した場合、他の無線基地局と無線通信接続する必要があり、指向性アンテナ１２０の方向を変更する必要がある。この場合に、指向性アンテナ１２０のビーム１２２が、いずれの無線基地局にも向かずに、いずれの無線基地局からの電波も受信しない状態が発生すると、例えば、無人航空機１００の無線通信接続が切断されてしまい、地上と通信できない状態が発生してしまう。いずれからの電波も受信しない状態が短時間であれば、切断まではされない場合があるが、その場合であっても、一時的には地上と通信できない状態が発生してしまい、無人航空機１００の安定的な飛行にとって好ましくない。

それに対して、本実施形態に係る無人航空機１００によれば、通信接続先を無線基地局２６から他の無線基地局に切り替える場合に、コントローラ２００によって、指向性アンテナ１２０が、無線基地局２６からの電波と他の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、当該他の無線基地局からの電波の受信強度が無線基地局２６からの電波の受信強度よりも強くなる方向を向くように、コントローラ２００によってジンバル１１０が制御される。これにより、無線基地局２６から他の無線基地局に対して無人航空機１００をハンドオーバさせることができ、地上と通信できない状態が発生することを防止できる。

図１０は、無人航空機１００の飛行ルート５０２の各位置におけるアンテナ指向方向５１０の例を概略的に示す。図１０に示す例において、無人航空機１００は、まず無線基地局４１と無線通信接続を確立し、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局４１に向ける。

切替ポイント５２２において、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０が無線基地局４１からの電波と無線基地局４３からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局４３からの電波の受信強度が無線基地局４１からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向ける。これにより、無人航空機１００は、無線基地局４１から無線基地局４３にハンドオーバする。ハンドオーバ後、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局４３に向ける。

切替ポイント５２４において、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の向きを、無線基地局４３の方向から無線基地局４４の方向に向ける。無線基地局４３から無線基地局４４にハンドオーバできた場合には、無線基地局４４との無線通信接続が確立される。ハンドオーバできなかった場合、無人航空機１００は、無線基地局４４と無線通信接続を確立する。そして、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局４４に向ける。

移動体通信ネットワークにおける通常の考え方に基づけば、無人航空機１００の切替先の無線基地局としては、電波受信強度がより強くなる無線基地局が選ばれることになり得る。図１０に示す例における切替ポイント５２４では、無線基地局４４よりも、無線基地局４２の方が、無人航空機１００からの距離が短いので、ハンドオーバ先として無線基地局４２が選ばれ得る。

しかし、本実施形態に係る無人航空機１００は、電波受信強度よりも、指向性アンテナ１２０の角度調整量や、無線基地局が無人航空機１００の移動方向に位置するか否かを優先して、切替先を決定する。図１０に示す例における切替ポイント５２４においては、指向性アンテナ１２０を無線基地局４３から無線基地局４４の方向に向けるときの角度調整量の方が、指向性アンテナ１２０を無線基地局４３から無線基地局４２に向けるときの角度調整量よりも少ないので、無人航空機１００は、切替先として、無線基地局４４を選択する。これにより、切替に必要な時間を低減することができ、無人航空機１００の無線通信接続が切断されてしまう可能性を低減したり、一時的な通信不能時間を低減することができる。

また、図１０に示す例における切替ポイント５２４においては、無線基地局４４は無人航空機１００の移動方向に位置するが、無線基地局４２は無人航空機１００の移動方向に位置しないので、無人航空機１００は、切替先として、無線基地局４４を選択する。これによって、より長い時間、無線通信接続を確立していることができる無線基地局を優先して、切替先を決定することができ、無人航空機１００の通信をより安定化させることができる。

切替ポイント５２６において、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０が無線基地局４４からの電波と無線基地局４６からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局４６からの電波の受信強度が無線基地局４４からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向ける。これにより、無人航空機１００は、無線基地局４１から無線基地局４６にハンドオーバする。無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局４６に向ける。

図１１は、無人航空機１００の飛行ルート５０２の各位置におけるアンテナ指向方向５１０の例を概略的に示す。図１１に示す例において、無人航空機１００は、まず無線基地局５１と無線通信接続を確立し、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局５１に向ける。

切替ポイント５３２において、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０が無線基地局５１からの電波と無線基地局５２からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局５２からの電波の受信強度が無線基地局５１からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向ける。これにより、無人航空機１００は、無線基地局５１から無線基地局５２にハンドオーバする。ハンドオーバ後、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局５２に向ける。

切替ポイント５３４において、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の向きを、無線基地局５２の方向から無線基地局５３の方向に向ける。この場合、指向性アンテナ１２０の角度調整量が大きくなり、無人航空機１００の無線通信接続が切断されてしまう可能性が高くなるが、無人航空機１００は、複数の無線基地局２０の位置から、その後に無線基地局５２の側に無線基地局が配置されていないことを事前に把握できるので、切替先として無線基地局５３を選択し得る。無線基地局５３と無線通信接続を確立した後、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局５３の方向に向ける。

切替ポイント５３６では、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０が無線基地局５３からの電波と無線基地局５４からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局５４からの電波の受信強度が無線基地局５３からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向ける。これにより、無人航空機１００は、無線基地局５３から無線基地局５４にハンドオーバする。ハンドオーバ後、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局５４に向ける。

切替ポイント５３８では、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０が無線基地局５４からの電波と無線基地局５５からの電波との両方を受信可能な方向であって、無線基地局５５からの電波の受信強度が無線基地局５４からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向ける。これにより、無人航空機１００は、無線基地局５４から無線基地局５５にハンドオーバする。ハンドオーバ後、無人航空機１００は、指向性アンテナ１２０の方向を適宜、無線基地局５５に向ける。

図１２は、コントローラ２００の機能構成の一例を概略的に示す。ここでは、図６に示すコントローラ２００とは異なる点を主に説明する。制御部２１０は、基地局特定部２１２及び方向制御部２１４を有する。

基地局特定部２１２は、無人航空機１００が無線通信接続を確立している第１の無線基地局と、無人航空機１００が第１の無線基地局からハンドオーバする対象の第２の無線基地局とを特定する。方向制御部２１４は、指向性アンテナ１２０が第１の無線基地局からの電波と第２の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、第２の無線基地局からの電波の受信強度が、第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向けるべくジンバル１１０を制御する。

方向制御部２１４は、第２の無線基地局からの電波の受信強度が、第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも、予め定められた値以上強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向けるべくジンバル１１０を制御してよい。方向制御部２１４は、第２の無線基地局からの電波の受信強度が、第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に指向性アンテナ１２０を向けるべくジンバル１１０を制御し、無人航空機１００が第１の無線基地局から第２の無線基地局にハンドオーバした後、指向性アンテナ１２０の方向を第２の無線基地局の位置に向けるべくジンバル１１０を制御してよい。

移動体情報取得部２２０は、上述したように、無人航空機１００に関連する移動体情報を取得する。移動体情報取得部２２０は、無人航空機１００の移動方向を取得してよい。移動体情報取得部２２０は、移動方向取得部の一例であってよい。移動体情報取得部２２０は、無人航空機１００の移動速度を取得してよい。移動体情報取得部２２０は、移動速度取得部の一例であってよい。移動体情報取得部２２０は、無人航空機１００の移動予定ルートを取得してよい。移動体情報取得部２２０は、ルート取得部の一例であってよい。

基地局特定部２１２は、無人航空機１００の位置及び移動方向と、複数の無線基地局の位置とに基づいて、複数の無線基地局から第２の無線基地局を特定してよい。基地局特定部２１２は、無人航空機１００の位置、移動方向及び移動速度と、複数の無線基地局の位置とに基づいて、複数の無線基地局から第２の無線基地局を特定してよい。

基地局特定部２１２は、指向性アンテナ１２０の方向を第１の無線基地局から第２の無線基地局に向けさせる場合の、指向性アンテナ１２０の角度調整量がより小さくなるように、複数の無線基地局から第２の無線基地局を特定してよい。

基地局特定部２１２は、無人航空機１００の位置及び移動予定ルートと、複数の無線基地局の位置とに基づいて、複数の無線基地局から第２の無線基地局を特定してよい。基地局特定部２１２は、無人航空機１００と複数の無線基地局のそれぞれとの距離よりも、複数の無線基地局のそれぞれが移動体の移動方向に位置するか否かを優先して、第２の無線基地局を特定してよい。基地局特定部２１２は、無人航空機１００の指向性アンテナ１２０による複数の無線基地局のそれぞれからの電波受信強度よりも、複数の無線基地局のそれぞれが無人航空機１００の移動方向に位置するか否かを優先して、第２の無線基地局を特定してよい。

管理装置４００が制御装置として機能する場合、管理装置４００は、コントローラ２００と同様の構成を備えてよい。この場合、移動体情報取得部２２０は、無人航空機１００から移動体情報を受信してよい。また、基地局情報取得部２３０は、予め管理装置４００が格納している基地局情報を取得してよい。基地局情報取得部２３０は、基地局ＤＢから、基地局情報を受信してもよい。また、制御部２１０は、ネットワーク３０及び無線基地局２０を介して、無人航空機１００に指示を送信することによって、ジンバル１１０を制御してよい。

図１３は、無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。無人航空機１００は、ジンバル１１０及び指向性アンテナ１２０と、ＦＣＣ６１０、ＬＴＥチップ６２０、及びマイコン６３０を備えてよい。マイコン６３０は、コントローラ２００の一例であってよい。マイコン６３０及びＦＣＣ６１０が、コントローラ２００に相当してもよい。ＬＴＥチップ６２０は、無線通信部３００の一例であってよい。

図１４は、無人航空機１００による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、無人航空機１００が、基地局ＤＢ８０と通信可能な状態を開始状態とし、無線基地局であるＡ局７２と無線通信接続を確立して、移動を開始し、移動に伴って、Ａ局７２から、無線基地局であるＢ局７４にハンドオーバする場合の処理の流れを説明する。

ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、ＦＣＣ６１０が、無人航空機１００の移動体情報をマイコン６３０に送信する。Ｓ１０４では、マイコン６３０が、無人航空機１００の現在位置と進行方向とを、基地局ＤＢ８０に対して送信する。

Ｓ１０６では、基地局ＤＢ８０が、無人航空機１００の現在位置及び進行方向から、無人航空機１００の周辺の、無人航空機１００の移動方向に位置する無線基地局の情報（周辺基地局情報）をマイコン６３０に送信する。基地局ＤＢ８０は、無人航空機１００の現在位置から予め定められた範囲内に位置する無線基地局を、無人航空機１００の周辺の無線基地局として特定してよい。

Ｓ１０８では、マイコン６３０が、周辺基地局情報に含まれる複数の無線基地局から、Ａ局７２を選択し、ジンバル１１０を制御して、指向性アンテナ１２０の方向をＡ局７２の方向に向けさせる。これに伴って、ＬＴＥチップ６２０が、最も電波が強いＡ局７２に対して接続依頼を送信する（Ｓ１１０）。Ｓ１１２では、ＬＴＥチップ６２０とＡ局７２との間で無線通信接続が確立される。

Ｓ１１４では、ＦＣＣ６１０が、無人航空機１００の移動を開始する。マイコン６３０は、無人航空機１００の移動に伴って、指向性アンテナ１２０の向きを適宜、Ａ局７２の方向に向けさせてよい。Ｓ１１６では、ＬＴＥチップ６２０が、電波の受信状況をマイコン６３０に送信する。ＬＴＥチップ６２０は、例えば、定期的に電波の受信状況をマイコン６３０に送信する。Ｓ１１８では、ＦＣＣ６１０が、無人航空機１００の移動体情報をマイコン６３０に送信する。ＦＣＣ６１０は、例えば、定期的に移動体情報をマイコン６３０に送信する。

Ｓ１２０では、マイコン６３０が、ＬＴＥチップ６２０からの受信状況と、ＦＣＣ６１０からの移動体情報に基づいて、切替先の局（Ｂ局７４）と移行タイミングを選定する。Ｓ１２２では、マイコン６３０が、Ｓ１２０において選定した移行タイミングに従って、Ｂ局７４の方向に徐々に指向性アンテナ１２０を向ける。

Ｓ１２４では、最も電波強度が強い局がＢ局７４に変わる。ＬＴＥチップ６２０は、これに応じて、受信状況をＡ局７２にレポートする。ＬＴＥチップ６２０は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＲｅｐｏｒｔをＡ局７２に送信してよい。Ａ局７２は、無人航空機１００を、Ａ局７２からＢ局７４にハンドオーバさせることを決定する。

Ｓ１２８では、Ａ局７２が、ハンドオーバ（ＨＯと記載する場合がある。）指示を、ハンドオーバ先であるＢ局７４に送信する。Ｓ１３０では、Ａ局７２が、ＨＯ指示を、ＬＴＥチップ６２０に送信する。Ｓ１３２では、無人航空機１００がＢ局７４にハンドオーバすることにより、ＬＴＥチップ６２０とＢ局７４との間で無線通信接続が確立する。

Ｓ１３４では、ＬＴＥチップ６２０が、Ｂ局７４との無線通信接続の確立をマイコン６３０にレポートする。Ｓ１３６では、マイコン６３０が、Ｂ局７４に指向性アンテナ１２０を完全に向ける。以上の流れによって、無人航空機１００の移動に伴う無人航空機１００の無線通信接続が、Ａ局７２からＢ局７４へとスムーズに切り替えられる。

上記実施形態では、移動体の例として無人航空機１００を挙げて説明したが、これに限らない。移動体は、飛行機、飛行船、ヘリコプター、及び空飛ぶ車等の航空機であってもよい。また、移動体は、水上、海上を移動する船舶であってもよい。また、移動体は、地上を移動する自動車等の車両であってもよい。

図１５は、コントローラ２００又は管理装置４００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ１２２６、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブ１２２６は、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ及びＤＶＤ−ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブ１２２６は、プログラム又はデータをＤＶＤ−ＲＯＭ１２２７等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２２７又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２２７、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ１２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ１２２７）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 無人航空機、２０ 無線基地局、２２ ターゲット局、２４ 周辺局、２６ 無線基地局、２８ 無線基地局、３０ ネットワーク、４１、４２、４３、４４、４６、５１、５２、５３、５４、５５ 無線基地局、６０ 通信端末、７２ Ａ局、７４ Ｂ局、８０ 基地局ＤＢ、１００ 無人航空機、１１０ ジンバル、１２０ 指向性アンテナ、１２２ ビーム、２００ コントローラ、２１０ 制御部、２１２ 基地局特定部、２１４ 方向制御部、２２０ 移動体情報取得部、２３０ 基地局情報取得部、２４０ 測定データ格納部、２４２ 測定データ取得部、２４４ 測定データ受信部、２４６ モデル生成部、３００ 無線通信部、４００ 管理装置、５０２ 飛行ルート、５１０ アンテナ指向方向、５２２、５２４、５２６、５３２、５３４、５３６、５３８ 切替ポイント、６１０ ＦＣＣ、６２０ ＬＴＥチップ、６３０ マイコン、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２２６ ＤＶＤドライブ、１２２７ ＤＶＤ−ＲＯＭ、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

Claims (11)

1. 制御装置であって、
   ジンバルと、前記ジンバルによって回転可能に支持された指向性アンテナと、前記指向性アンテナを用いて無線基地局と通信する無線通信部とを有する移動体の移動方向を取得する移動方向取得部と、
   複数の無線基地局のそれぞれの位置を含む基地局情報を取得する基地局情報取得部と、
   前記移動体が無線通信接続を確立している第１の無線基地局と、前記移動体が前記第１の無線基地局からハンドオーバする対象の第２の無線基地局とを特定する基地局特定部であって、前記移動体の位置及び移動方向と、前記複数の無線基地局の位置とに基づいて、前記指向性アンテナの方向を前記第１の無線基地局から前記第２の無線基地局に向けさせる場合の、前記指向性アンテナの角度調整量がより小さくなるように、前記複数の無線基地局から前記第２の無線基地局を特定する基地局特定部と、
   前記指向性アンテナが前記第１の無線基地局からの電波と前記第２の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、前記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、前記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に前記指向性アンテナを向けるべく前記ジンバルを制御する方向制御部と
   を備える制御装置。
2. 前記基地局特定部は、前記移動体の前記指向性アンテナによる前記複数の無線基地局のそれぞれからの電波受信強度よりも、前記角度調整量を優先して、前記複数の無線基地局から前記第２の無線基地局を特定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記方向制御部は、前記指向性アンテナの偏波面を前記無線基地局が有するアンテナの偏波面と整合させるべく、前記ジンバルを制御して前記指向性アンテナの偏波面を調整する、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記方向制御部は、前記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、前記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも、予め定められた値以上強くなる方向に前記指向性アンテナを向けるべく前記ジンバルを制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記方向制御部は、前記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、前記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に前記指向性アンテナを向けるべく前記ジンバルを制御し、前記移動体が前記第１の無線基地局から前記第２の無線基地局にハンドオーバした後、前記指向性アンテナの方向を前記第２の無線基地局の位置に向けるべく前記ジンバルを制御する、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記移動体の移動速度を取得する移動速度取得部
   を備え、
   前記基地局特定部は、前記移動体の位置、移動方向及び移動速度と、前記複数の無線基地局の位置とに基づいて、前記複数の無線基地局から前記第２の無線基地局を特定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記制御装置は、前記移動体に搭載されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記制御装置は、前記無線基地局を介して前記移動体に信号を送信することにより、前記移動体を制御する、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. コンピュータを、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置と、
    前記移動体と
    を備えるシステム。
11. 移動体を制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
    前記移動体は、ジンバルと、前記ジンバルによって回転可能に支持された指向性アンテナと、前記指向性アンテナを用いて無線基地局と通信する無線通信部とを有し、
    前記移動体の移動方向を取得する移動方向取得段階と、
    複数の無線基地局のそれぞれの位置を含む基地局情報を取得する基地局情報取得段階と、
    前記移動体が無線通信接続を確立している第１の無線基地局と、前記移動体が前記第１の無線基地局からハンドオーバする対象の第２の無線基地局とを特定する基地局特定段階であって、前記移動体の位置及び移動方向と、前記複数の無線基地局の位置とに基づいて、前記指向性アンテナの方向を前記第１の無線基地局から前記第２の無線基地局に向けさせる場合の、前記指向性アンテナの角度調整量がより小さくなるように、前記複数の無線基地局から前記第２の無線基地局を特定する基地局特定段階と、
    前記指向性アンテナが前記第１の無線基地局からの電波と前記第２の無線基地局からの電波との両方を受信可能な方向であって、前記第２の無線基地局からの電波の受信強度が、前記第１の無線基地局からの電波の受信強度よりも強くなる方向に前記指向性アンテナを向けるべく前記ジンバルを制御する方向制御段階と
    を備える制御方法。

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