JPH11339179A - 飛行体利用システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は遠隔操作によって利用者が必要とする
画像等の情報を得ることができるようにすると共に、収
集した画像等の情報を特定の利用者だけに限定して提供
できる飛行体利用システムを得ることを課題とする。 【解決手段】上記課題を解決するため本発明では、単体
又は複数の飛行体において、遠隔操作信号によって制御
できる視野範囲変更機能および視野方向変更機能を有す
る単体又は複数の情報収集装置と、情報収集装置によっ
て収集した画像等の情報を信号化して地上に送る手段と
を備え、信号の暗号化処理装置とその暗号を解読できる
暗号解読処理装置とを組み合わせ、情報収集装置は情報
収集装置毎に異なるある特定の遠隔操作装置からの遠隔
操作信号によってのみ動作し、且つ情報収集装置毎に異
なるある特定の装置によってのみ再生できるようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は飛行体利用システム
に係わり、特に、飛行体からの収集した画像等の情報の
利用に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、飛行体から収集した画像等の情報
を利用する方法については、特開平7−237595号公報に
記載のように下方監視手段により海賊船の発見に利用す
るものや、特開平8−221685 号公報に記載のように交通
監視システムとして利用するものなどが提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、いずれ
も収集した画像等の情報を特定の利用者に一方的に提供
するものであり、利用者が遠隔操作によって必要とする
画像等の情報を得る手段がなく、また画像等の情報を特
定の利用者だけに限定して提供する手段もなかった。従
って、利用者の数を拡大したり、特定の利用者に課金し
たりすることが困難で、飛行体を利用した撮像画像等の
情報利用システムを大規模なビジネスとして成立させる
ことが難しいという問題があった。

【０００４】本発明の第１の目的は、遠隔操作によって
利用者が必要とする画像等の情報を得ることができるよ
うにするとともに、収集した画像等の情報を特定の利用
者だけに限定して提供できるようにすることである。本
発明の第２の目的は、利用者の利用代金の決済を容易に
することである。本発明の第３の目的は、画像等の情報
による観測を効率化することである。本発明の第４の目
的は、飛行体の移動に関わらず特定方向を向いた画像等
の情報を得ることができるようにすることである。本発
明の第５の目的は、飛行体の移動に関わらず特定位置の
画像等の情報を得ることができるようにすることであ
る。本発明の第６の目的は、単体の飛行体では獲得でき
ない遠隔地の情報を得ることができるようにすることで
ある。本発明の第７の目的は、移動体の軌道を精度良く
予測できるようにすることである。本発明の第８の目的
は、地上の自然現象の変化あるいは災害等の拡大の予測
と、適切な避難誘導等の支援活動を可能にすることであ
る。本発明の第９の目的は、電気，ガス，水道等の公共
料金の集金を大幅に簡素化するとともに、電気，ガス，
水道の漏洩や不正使用の可能性を予測できるようにする
ことである。本発明の第１０の目的は、本発明の第９の
目的に加え、使用量の決済を容易にすることである。本
発明の第１１の目的は、自動販売機等の各地に分散して
いる設備における在庫状態等の把握に要する手間を大幅
に簡素化するとともに、在庫管理を効率化することであ
る。本発明の第１２の目的は、本発明の第１１の目的に
加え、支払いを容易にすることである。本発明の第１３
の目的は、高高度の気候条件を利用した材料の加速試験
を可能にするとともに、各種センサを利用して試験条件
等の計測を可能にすることである。本発明の第１４の目
的は、飛行体から各種試験モジュールを放出したり、各
種物質を放出したりできるようにすることである。本発
明の第１５の目的は、飛行体利用システムの信頼性を向
上させることである。本発明の第１６の目的は、予備の
飛行体を利用することなく飛行体利用システムの信頼性
を向上させることである。本発明の第１７の目的は、信
号の受信できない地域をなくすようにすることである。
本発明の第１８の目的は、本発明第１７の目的に加え、
飛行体間の中継でサービスエリアを拡大することであ
る。本発明の第１９の目的は、測位機能を持たせること
である。本発明の第２０の目的は、飛行体の位置を正確
に知ることができるようにすることである。本発明の第
２１の目的は、１つの地上制御局で複数の飛行体を制御
することである。本発明の第２２の目的は、エネルギー
不足地帯を解決することである。本発明の第２３の目的
は、本発明の第２２の目的に加え、サービスエリアを拡
大することである。本発明の第２４の目的は、放球，回
収時の操作を容易にすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明では、単体又は複数の飛行体において、遠
隔操作信号によって制御できる視野範囲変更機能および
視野方向変更機能を有する単体又は複数の情報収集装置
と、情報収集装置によって収集した情報を信号化して地
上に送る手段とを備え、信号の暗号化処理装置とその暗
号を解読できる暗号解読処理装置とを組み合わせ、情報
収集装置は情報収集装置毎に異なるある特定の遠隔操作
装置からの遠隔操作信号によってのみ動作し、且つ情報
収集装置毎に異なるある特定の装置によってのみ再生で
きるようにしたものである。

【０００６】上記第２の目的を達成するため本発明で
は、飛行体を介した通信手段と、銀行振込，クレジット
カードによる引き落とし、あるいは電子マネーによる利
用者の利用代金の決算手段を設けるようにしたものであ
る。

【０００７】上記第３の目的を達成するため本発明で
は、高度が互いに異なる複数の飛行体に、遠隔操作信号
によって制御できる視野範囲変更機能および視野方向変
更機能を有する単体又は複数の情報収集装置と、情報収
集装置によって収集した情報を信号化して地上に送る手
段とを備え、信号の暗号化処理装置とその暗号を解読で
きる暗号解読処理装置とを組み合わせ、情報収集装置は
情報収集装置毎に異なるある特定の遠隔操作装置からの
遠隔操作信号によってのみ動作し、且つ情報収集装置毎
に異なるある特定の装置によってのみ再生できるように
したものである。上記第４の目的を達成するため本発明
では、飛行体に方位センサを設け、情報収集装置に情報
収集装置を回転する回転モータと、回転モータを駆動す
るモータ駆動器とを備え、さらに計測された方位に基づ
いて情報収集装置の向きが一定になるように制御する情
報収集装置制御器を設けるようにしたものである。

【０００８】上記第５の目的を達成するため本発明で
は、飛行体の位置を計測する手段として例えばＧＰＳセ
ンサを設置し、さらに計測された飛行体位置と情報を収
集したい位置との相対関係に基づき情報収集装置がある
特定の方向に向くように制御する情報収集装置制御器を
設けるようにしたものである。

【０００９】上記第６の目的を達成するため本発明で
は、画像等の情報及び操作信号を飛行体間で送信及び受
信する手段を設けるようにしたものである。

【００１０】上記第７の目的を達成するため本発明で
は、収集した画像等の情報から情報処理、例えば異なる
時間に撮った２枚の画像を比較し、静止体との相対的な
位置関係から移動体を識別する手段と、移動体と複数の
飛行体との位置関係に基づき三角法により移動体の位置
を推定する手段と、推定された移動体位置の時系列デー
タから軌道予測計算を利用して移動体の軌道を予測する
手段とを備えるようにしたものである。

【００１１】上記第８の目的を達成するため本発明で
は、収集された画像等の情報集中管理センターに送信す
る手段と、収集された画像等の情報の時間変化から自然
現象の変化や災害の拡大を予測する手段と、予測された
結果を移動広報車に送信する手段とを備えるようにした
ものである。

【００１２】上記第９の目的を達成するため本発明で
は、電気，ガスあるいは水道の使用量を戸別に計測する
手段と、特定の地域における電気，ガスあるいは水道の
使用量を計測する手段と、計測した使用量を信号化して
通信する手段と、計測した使用量を集計し、特定の地域
における使用量と戸別に計測した特定地域内の使用量の
総和とを比較する手段と、これらの使用量が大きく異な
る場合に当該地域を監視する手段とを備えるようにした
ものである。

【００１３】上記第１０の目的を達成するため本発明で
は、上記第９の目的を達成するための手段に加え、銀行
振込，クレジットカードによる引き落とし、あるいは電
子マネーによる使用量の決済手段を設けるようにしたも
のである。

【００１４】上記第１１の目的を達成するため本発明で
は、自動販売機等の各地に分散している設備における在
庫量，つり銭量，温度あるいは異常状態を計測する手段
と、計測量を信号化して通信する手段と、計測した在庫
量の時間変化から適切な近似式を利用して将来の在庫量
の変化を予測し、在庫がなくなるタイミングと補充に要
する時間から次に補充すべきタイミングを計算し、さら
に利用量に応じた補充量を計算する手段とを備えるよう
にしたものである。

【００１５】上記第１２の目的を達成するため本発明で
は、上記第１１の目的を達成するための手段に加え、銀
行振込，クレジットカードによる引き落とし、あるいは
電子マネーによる支払い手段を備えるようにしたもので
ある。

【００１６】上記第１３の目的を達成するため本発明で
は、材料を飛行体の大気と接する部分に固定する手段
と、材料を固定した位置における物理量を計測する手段
と、計測した物理量を信号化して地上に送信する手段
と、送られた信号をある特定の装置によってのみ解読で
きるようにする手段とを備えるようにしたものである。

【００１７】上記第１４の目的を達成するため本発明で
は、試験モジュール又は各種物質を飛行体内に保持する
手段と、試験モジュール又は物質を上空において放出す
る手段とを備え、且つ放出手段は特定の遠隔操作装置か
らの遠隔操作信号によってのみ動作するようにしたもの
である。

【００１８】上記第１５の目的を達成するため本発明で
は、特定の地域をカバーするのに必要な数よりも多い予
備の飛行体によりあらかじめサービスを提供し、飛行体
が故障したときに予備の飛行体により故障した飛行体が
実施していたサービスを継続するようにしたものであ
る。

【００１９】上記第１６の目的を達成するため本発明で
は、予備の飛行体をもたず、飛行体が故障したときに隣
接する飛行体の高度を上げることによりサービスエリア
を拡大し、故障した飛行体が実施していたサービスを継
続するようにしたものである。

【００２０】上記第１７の目的を達成するため本発明で
は、信号を飛行体で中継することにより、従来信号が受
信できなかった地域をなくすようにしたものである。

【００２１】上記第１８の目的を達成するため本発明で
は、飛行体間で信号を中継することによりサービスエリ
アを拡大するようにしたものである。

【００２２】上記第１９の目的を達成するため本発明で
は、固定局より飛行体へ基準信号を送信し、飛行体はそ
の基準信号から測位信号を送信し、移動局ではそれらの
測位信号を受信することにより自分の位置を知ることが
できるようにしたものである。

【００２３】上記第２０の目的を達成するため本発明で
は、地上局から測位信号を飛行体へ送信し、飛行体はそ
れらの信号を受信することにより自分の位置を知ること
ができるようにしたものである。

【００２４】上記第２１の目的を達成するため本発明で
は、地上局から１つの飛行体へ制御信号を送信し、さら
に飛行体間で中継することにより、１つの地球局で飛行
体群を制御することができるようにしたものである。

【００２５】上記第２２の目的を達成するため本発明で
は、エネルギーを飛行体で中継することにより、エネル
ギーが不足する地域へ供給するようにしたものである。

【００２６】上記第２３の目的を達成するため本発明で
は、飛行体間でエネルギーを中継することによりサービ
スエリアを拡大するようにしたものである。

【００２７】上記第２４の目的を達成するため本発明で
は、中間高度にサービスを可能とした飛行体を用意し、
その飛行体で放球，回収を可能とすることにより、地上
での操作を容易にしたものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１，
図２により説明する。本実施例は、飛行体から収集した
画像等の情報を特定の利用者に提供するとともに、利用
者からの指示により収集する画像等の情報の視野方向お
よび視野範囲を変更可能としたものである。

【００２９】図１の飛行体１は例えば浮力により浮揚す
る飛行船であり、情報収集装置２および送受信アンテナ
３が取り付けられている。飛行体１には推進装置４が取
り付けられており、例えば高度約２０ｋｍの成層圏で、
定位置を維持できるようになっている。送受信アンテナ
３は利用者が設置した送受信アンテナ２１との間で信号
を交換できるようになっており、例えば情報収集装置２
により収集した撮影範囲１１の画像等の情報を利用者に
提供する。また、利用者からの指示により、情報収集装
置２の視野方向および視野範囲を変更して、例えば、新
たな視野範囲１２の画像等の情報を利用者に提供する。
なお、情報収集装置２は利用者の数に応じて通常は複数
個設置される。

【００３０】単一の利用者が利用する場合の各装置の具
体的な動作について、図２により説明する。本システム
は飛行船で収集した画像等の情報の送受信を行うための
手段として、送受信アンテナ３，情報圧縮符号化装置１
０２，暗号化処理装置１０３，送信機１０４，送受信ア
ンテナ２１，受信機１１２，暗号解読処理装置１１３，
画像等の情報表示装置２２を備えている。さらに、利用
者からの指示を送受信するための手段として、キーボー
ド２３，マウス２４，変換器１１１，暗号化処理装置１
１０，送信機１０９，受信機１０７，暗号解読処理装置
１０６を備えている。さらに、利用者からの指示により
情報収集装置２の視野方向および視野範囲を変更するた
めの手段として、方位センサ１０８，情報収集装置制御
器１０５，モータ駆動器１０１，回転モータ３１，ｘ方
向モータ３２，ｙ方向モータ３３を備えている。

【００３１】情報収集装置２で収集された画像等の情報
は、情報圧縮符号化装置１０２により情報圧縮および符
号化された後、暗号化処理装置１０３により暗号化処理
され、送信機１０４により周波数変換および電力増幅さ
れた後、送受信アンテナ３を介して地上に向かって送信
される。送信された画像情報を含む信号は、利用者が設
置した送受信アンテナ２１で受信され、受信機１１２で
増幅および周波数変換され、暗号化処理装置１０３の暗
号を解読できる暗号解読処理装置１１３により解読処理
され、画像等の情報表示装置２２に映し出される。この
とき、情報収集装置２の上方向が一定の方角、例えば北
になるように磁気を用いた方位センサ１０８，情報収集
装置制御器１０５，モータ駆動器１０１，回転モータ３
１により制御しているので、画像等の情報装置２２に映
し出される映像は飛行体１の向きに関わらず上が北方向
となっている。なお、一定の方角は北以外に設定しても
良いし、利用者によってはこの機能を省略することも可
能である。また、情報収集装置２は、例えば用途に応じ
て可視域又は赤外域を選択できるカメラであり、静止画
又は動画を撮影できるものである。さらに、情報収集装
置２として、マイクロ波，ミリ波などを照射し、その反
射波をとらえて各種の計測を行う能動型の電波センサ、
例えばマイクロ波放射計，合成開口レーダを用いても良
い。また、各種スペクトルの計測により温室効果ガスで
ある二酸化炭素やメタン、又はオゾンなどの濃度を測定
する装置、レーザーを用いて温室効果ガスやオゾンの濃
度，降雨量を測定する装置などを用いても良い。これら
の装置を高度が約２０ｋｍの飛行体、例えば飛行船に搭
載した場合には、高度が約６００ｋｍから４万ｋｍの飛
行体、例えば人工衛星に搭載した場合と比較して、高精
度の観測が可能となる。

【００３２】利用者が、画像等の情報の視野方向又は視
野範囲を変更したい場合には、キーボード２３の特定の
キーを押すか、又はマウス２４を使って画像等の情報表
示装置２２に映し出された特定の領域を選択する。利用
者からの指示信号は変換器１１１で符号化された後、暗
号化処理装置１１０により暗号化処理され、送信機１０
９により周波数変換および電力増幅された後、送受信ア
ンテナ２１を介して飛行体１に向かって送信される。こ
の信号は送受信アンテナ３で受信され、受信機１０７で
増幅および周波数変換され、暗号化処理装置１１０の暗
号を解読できる暗号解読処理装置１０６により解読処理
され、情報収集装置制御器１０５に伝えられる。利用者
からの指示が画像等の情報の視野方向の変更である場合
には、その指示に対応した信号がモータ駆動器１０１に
伝えられ、利用者からの指示に応じて、ｘ方向モータ３
２又はｙ方向モータ３３を用いて情報収集装置２の方向
をｘ方向又はｙ方向に変更する。利用者からの指示が視
野範囲の変更である場合には、情報収集装置制御器１０
５から情報収集装置２へ対応した信号が伝えられ、情報
収集装置２の視野範囲が変更される。なお、画像等の情
報表示装置２２，変換器１１１，キーボード２３，マウ
ス２４は、いわゆるパーソナルコンピュータによって代
用することもできる。

【００３３】このように、本実施例では特定の利用者だ
けに情報を提供できるため、利用者に課金することが可
能となる。なお、特定の利用者に画像等の情報を提供す
るにあたっては、利用時間帯を区切り、暗号処理装置１
０３の暗号処理方法を変更することで、１つの情報収集
装置２を複数の利用者が違う時間帯に利用するようにし
ても良い。さらに、利用者が画像等の情報を制御する機
能を省き自動的にスキャンする情報収集装置２を設け、
より安い価格で複数の利用者に画像等の情報を提供する
ようにしても良い。

【００３４】本実施例において収集した画像等の情報の
利用方法は、特に限定されないが、例えば、密入国監視
および追跡支援，不法投棄監視および追跡支援、又は水
質監視，航空機・鉄道・船・車などの交通観測・管制，
車の駐車違反監視，セキュリティ会社による不法侵入監
視および追跡支援，雷観測・監視，温室効果ガスやオゾ
ンなどの観測，雲・竜巻・台風・エルニーニョの観測，
農作物・森林の観測，魚群の観測，資源探索，山岳等で
の行方不明者の捜索，喫茶店，レストランなどの飲食店
における背景用の環境映像，結婚式場における演出効
果，アミューズメントパークの人工現実用データ，学校
における地理等の教育用などが考えられる。また、情報
収集装置２を上空に向けた場合には、天体観測およびス
ペースデブリ・隕石の監視が可能となる。また、多数の
飛行体１からなる観測網を構築し、各国から排出される
温室効果ガスを精度良く測定できるようにすれば、排出
される温室効果ガスの量に応じた税徴収が可能となる。

【００３５】このように、本実施例によれば上空からの
画像等の情報を特定の利用者に提供でき、必要に応じて
利用者からの指示により収集する画像等の情報の視野方
向および視野範囲を変更できるため、種々のサービスを
通して利用者を拡大し、且つ利用者に課金することがで
きる効果がある。また、映し出される画像等の情報の向
きが一定になるように制御されているため、観測した画
像等の情報が見やすくなる効果がある。

【００３６】なお、上記の実施例において、情報収集装
置２から送信される画像等の情報に一定間隔で企業等の
コマーシャルを入れ込むことも可能である。この場合に
はコマーシャル収入があるため、利用者に対して画像等
の情報をより安い価格で提供することができる。

【００３７】本発明の他の実施例を図３により説明す
る。本実施例は利用者の利用代金の決済手段に関するも
のである。

【００３８】本システムは、図１の実施例に加えて、利
用者固定通信端末１１８，利用者集中管理センター５
９，銀行６３，銀行６３と決済が可能なクレジット会社
６４，電子マネーのオリジネーター６６とそのメンバ銀
行６５から構成されている。利用者は画像等の情報を得
る代償として、飛行体利用システムを運用している企業
体に代金を支払う必要があるが、この支払いは利用者用
固定通信端末１１８を用いて行うことができる。まず、
利用者の利用形態に合わせた利用代金の請求が利用者集
中管理センター５９から利用者に送られる。利用者は利
用代金の支払いを、銀行６３への振り込み，クレジット
会社６４及び銀行６３によりクレジットカードでの引き
落とし、あるいはオリジネーター６６及びそのメンバ銀
行６５により電子マネーで行うかを、利用者用固定通信
端末１１８から入力する。入力された情報は利用者集中
管理センター５９に送られ、入力された情報に基づいた
決済を行う。なお、固定通信端末１１８は図２に示した
キーボード２３，マウス２４，変換器１１１，暗号化処
理装置１１０，送信機１０９，受信機１１２，暗号解読
処理装置１１３，画像等の情報表示装置２２を用いて構
成することも可能であるし、これらとは独立した端末と
することも可能である。

【００３９】本実施例によれば、利用代金の決済が大幅
に簡素化される効果がある。

【００４０】本発明の他の実施例を図４により説明す
る。本実施例は飛行船等の飛行体とさらに高度が高い飛
行体である人工衛星とを組み合わせ、それぞれが収集し
た画像等の情報を特定の利用者に提供するようにしたも
のである。

【００４１】この実施例では飛行船等の飛行体１に加え
て、さらに高度の高い人工衛星等の飛行体４０に情報収
集装置４１，送受信アンテナ４２が取り付けられてい
る。人工衛星等の飛行体４０の高度は成層圏等に設置さ
れる飛行体１の高度より３０倍から２０００倍程度大き
く、情報収集装置４１の視野範囲１３も情報収集装置２
の視野範囲１１より長さで３０倍から２０００倍程度大
きくすることが可能である。また、Global Positioning
System として利用されるＧＰＳ衛星５０からの信号に
より、飛行体１および飛行体４０の位置が計測されてい
る。計測された位置の情報は画像情報に加えて利用者に
提供することもできる。

【００４２】このようなシステムでは、利用者は情報収
集装置４１からの画像等の情報を送受信アンテナ２１で
受けて概略の地形を把握し、その上で情報収集装置２で
収集したさらに詳細な画像等の情報を送受信アンテナ２
１で受信することができる。本実施例において収集した
画像等の情報の利用方法は、特に限定されないが、雷観
測・監視，農作物・森林の観測，地理等の教育用など視
野範囲が大きく異なる画像等の情報を組み合わせること
で観測・監視の効率化を図れる用途が特に適している。

【００４３】本実施例では視野範囲が大きく異なる画像
等の情報を組み合わせることで観測の効率化を図れると
ともに、収集した画像等の情報の位置情報も提供できる
効果がある。

【００４４】本発明のさらに他の実施例を図５により説
明する。本実施例は飛行体が移動しても特定位置の情報
を収集可能にしたものである。

【００４５】本システムは、図２に示したシステムに、
ＧＰＳセンサ１１５と高度センサ１１６を加え、情報収
集装置制御器１０５の内容を変更したものである。情報
収集装置２を乗せた飛行体は、例えば成層圏で定位置を
保つように制御されているが、成層圏でも風が吹いてお
り、実際にはある範囲内を移動しながら定位置を保つよ
うに制御される。

【００４６】ＧＰＳ衛星からの信号はＧＰＳセンサ１１
５で受信され、情報収集装置２が設置されている飛行体
の位置が計測され、その値が情報収集装置制御器１０５
に送られる。高度センサ１１６は、例えば精度良く高度
を求めるレーザー高度計であり、飛行体の高度をより精
度良く求めたい場合に設置されるもので、高度の値は情
報収集装置制御器１０５に送られる。情報収集装置制御
器１０５には利用者からの指示により、情報収集装置２
で収集すべき視野範囲の位置が記憶されている。情報収
集装置制御器１０５では、収集すべき位置と、飛行体の
位置および高度とから情報収集装置２が向くべき方向を
計算し、その結果に基づきモータ駆動器１０１に信号を
送り、ｘ方向モータ３２およびｙ方向モータ３３を起動
して情報収集装置２の向きを変更する。また、方位セン
サ１０８では飛行体の方位が計測され、その値が情報収
集装置制御器１０５に送られる。情報収集装置制御器10
5は情報収集装置２の上方向が一定の方角、例えば北に
なるようにモータ駆動器１０１に信号を送り、回転モー
タ３１を起動して情報収集装置２の上方向を一定方角に
合わせる。このようなシステムでは、飛行体の移動に関
わらず利用者は特定位置の画像等の情報常に得ることが
できる。以上の例では、飛行体１の水平度は一定になる
ように別途制御されていることを前提にしている。仮に
飛行体の水平度が一定でない場合には、水平度モニタを
追加し、水平度がずれた分、情報収集装置２の方向を補
正する機能を情報収集装置制御器１０５に持たせれば良
い。本実施例で収集した画像等の情報の利用方法は、特
に限定されないが、特定位置の画像等の情報を常時利用
できるため、交差点等における車の混雑状況の監視，セ
キュリティ会社の不法侵入監視などに特に好適である。

【００４７】本実施例によれば飛行体の移動に関わらず
利用者は特定位置の画像等の情報を常に得ることができ
るようになり、特定位置の監視が可能になる効果があ
る。

【００４８】本発明のさらに他の実施例を図６により説
明する。本実施例は遠隔地に設置した飛行体で収集した
画像等の情報を利用できるようにしたものである。

【００４９】本システムは、複数の飛行体１，１ａと、
飛行体１，１ａにそれぞれ設置された情報収集装置２，
２ａ、送受信アンテナ３，３ａ、推進装置４，４ａ、送
受信アンテナ５，５ａと、利用者用の送受信アンテナ２
１とから構成されている。

【００５０】飛行体１の情報収集装置２で収集された画
像等の情報は、情報圧縮及び符号化された後、暗号化処
理され、周波数変換および電力増幅された後、送受信ア
ンテナ５を介して、飛行体１ａに向かって送信される。
送信された画像情報を含む信号は、飛行体１ａの送受信
アンテナ５ａで受信され、増幅および周波数変換された
後、送受信アンテナ３ａを介して地上に向かって送信さ
れる。送信された信号は、利用者が設置した送受信アン
テナ２１で受信され、増幅および周波数変換された後、
暗号解読処理され、画像等の情報表示装置に写し出され
る。

【００５１】利用者が、画像等の情報の視野方向又は視
野範囲を変更したい場合には、キーボード等を利用して
指示信号を発生し、信号は符号化され、暗号化処理され
た後、周波数変換および電力増幅され、送受信アンテナ
２１を介して飛行体１ａに向かって送信される。この信
号は送受信アンテナ３ａで受信され、増幅および周波数
変換された後、送受信アンテナ５ａを介して飛行体１に
向かって送信される。送信された信号は、送受信アンテ
ナ５で受信され、増幅及び周波数変換された後、暗号解
読処理され、情報収集装置制御器に伝えられる。情報収
集装置制御器は利用者からの指示が視野方向の変更であ
る場合には、その指示に対応した信号をモータ駆動器に
伝え、情報収集装置２の方向が変更される。利用者から
の指示が視野範囲の変更である場合には、情報収集装置
制御器から対応した信号が情報収集装置２に伝えられ、
情報収集装置２の視野範囲が変更される。

【００５２】このようにすることで、利用者は遠隔地に
設置した飛行体で収集した画像等の情報を得ることがで
きるとともに、必要に応じて視野方向や視野範囲を変更
することができる。本実施例では、飛行体が２つの場合
を例示したが、飛行体の数に特に制限はなく、多数の飛
行体を中継して画像等の情報信号を送ることも当然可能
である。従って、他国の画像等の情報を得ることも原理
的には可能になる。また、遠隔地にある飛行体で収集し
た画像等の情報を、より高い高度にある飛行体、例えば
人工衛星を介して、近接の飛行体あるいは直接地上の送
受信アンテナに送ることも可能である。

【００５３】本実施例において収集した画像等の情報の
利用方法は特に限定されないが、例えば、密入国監視お
よび追跡支援，不法投棄監視および追跡支援など、高解
像度の画像等の情報を広い範囲で必要とする用途が特に
適している。

【００５４】本実施例では、遠隔地に設置した飛行体で
収集した画像等の情報を得ることができるため、広い範
囲にわたって高解像度の画像等の情報が得られる効果が
ある。

【００５５】本発明のさらに他の実施例を図７，図８に
より説明する。本実施例は複数の飛行体を用いてスペー
スデブリ又は隕石などの移動体の監視を精度良く実施可
能としたものである。

【００５６】飛行体１，１ａの位置はＧＰＳ衛星５０か
らの信号により計測されており、飛行体１，１ａに設置
された情報収集装置２からの画像等の情報は集中管理セ
ンター６０に送られている。本実施例による監視方法を
図８に示すフローチャートにより説明する。飛行船等の
飛行体１，１ａに設置された情報収集装置２からの画像
等の情報は送受信アンテナ３から集中管理センター６０
に送られる。これらの画像等の情報を処理することでス
ペースデブリ又は隕石５１などの移動体を識別する。以
下の処理は集中管理センター６０において、高速の計算
機を用いて行われる。画像等の情報処理の１方法として
は、同じ位置と方向で、異なる時間に撮った２枚の画像
を比較し、静止体との相対的な位置関係から移動体を識
別する方法が考えられる。スペースデブリ又は隕石５１
などの移動体が識別された場合、飛行体１の現在位置は
ＧＰＳ衛星５０からの信号により計測されているので、
三角測量の原理に基づき、スペースデブリ又は隕石５１
などの移動体の位置を推定する。このデータを蓄積する
ことで、スペースデブリ又は隕石５１などの移動体の位
置の時系列データが得られる。次に、スペースデブリ又
は隕石５１などの移動体の大きさ，質量，抵抗係数など
をパラメータとしてスペースデブリ又は隕石５１などの
移動体の運動方程式を解き、観測された時系列データに
最も合致する軌道を予測する。予測された軌道データは
必要に応じて利用者、例えば人工衛星打上げ会社等に有
料で提供される。また、例えば予測された軌道と飛行体
１の位置とが予測誤差範囲内で一致した場合には、推進
装置４を用いて飛行体１の位置を変更する。なお、本実
施例では飛行体１として飛行船を例示しているが、人工
衛星と飛行船を組み合わせても同様の監視が可能であ
る。

【００５７】本実施例によれば、移動体の軌道を精度良
く予測することができるため、移動体の接近を警告した
り、これらとの衝突を避ける措置をとれるようになる効
果がある。

【００５８】本発明のさらに他の実施例を図９により説
明する。本実施例は画像等の情報の収集による観測に加
えて、観測した結果に基づく各種支援活動を可能にした
ものである。

【００５９】飛行体１に設置された情報収集装置２で収
集された視野範囲１１の画像等の情報は送受信アンテナ
３から送信され、集中管理センター６０および移動広報
車７０で受信されている。また、ＧＰＳ衛星５０からの
信号により、飛行体１および移動広報車７０の位置が計
測されている。情報収集装置２で収集された画像等の情
報、例えば森林火災の状況は、集中管理センター６０に
送られる。集中管理センター６０では、火災範囲の時間
変化および風向き等を考慮し、今後の延焼を予測する。
予測した結果は飛行体１の送受信アンテナ３を介して移
動広報車７０に伝えられる。移動広報車７０は延焼予測
結果に基づき、住民の非難誘導および延焼を防止するた
めに必要な消火活動の指示等を行う。なお、住民への非
難勧告はテレビ・ラジオ等のメディア、又は市町村に既
設の広報手段を用いても良い。また、集中管理センター
６０と移動広報車７０との間には無線等の通信手段を設
けておくことが望ましい。以上は火災の例であるが、本
実施例で収集された画像等の情報の利用方法はこれに限
定されるものではなく、ダムの貯水量，河川の増水とこ
れに伴う住民の避難，津波や火山噴火の観測と住民の避
難などにも適用が可能である。

【００６０】本実施例によれば、災害の状況を観測する
とともに、今後の災害の拡大を予測できるようになり、
速やかに住民を避難させたり、災害の拡大を防止する措
置をとれるようになる効果がある。

【００６１】なお、上記の実施例において、飛行体１に
人が乗れる居室および物を収納できる収納庫を設置し、
災害のような緊急時には飛行体１で人の避難や物の運搬
をすることも可能である。このシステムでは情報収集装
置２で状況を十分把握しているので、緊急時に人の避難
や物の運搬を安全かつ確実に実施できる効果がある。な
お、人を乗せることができるという機能を結婚式などの
ビジネスに利用することも可能である。

【００６２】本発明のさらに他の実施例を図１０により
説明する。本実施例は公共料金等の自動課金システムに
関するものである。

【００６３】本システムは、情報収集装置２および送受
信アンテナ３を備えた飛行体１と、公共料金課金センタ
ー６１と、飛行体１を介して通信を行うことができる戸
別利用者用固定通信端末１２０と、電気，ガス，上下水
道等各種の使用量を計測する端末１２０ａ，１２０ｂ，
１２０ｃ，１２０ｄと、飛行体１を介して通信を行うこ
とができる地域用固定通信端末１３０と、電気，ガス，
上下水道等各種の使用量を計測する端末１３０ａ，１３
０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄとから構成されている。戸別
利用者用固定通信端末１２０と、電気，ガス，上下水道
等各種の使用量を計測する端末１２０ａ，１２０ｂ，１
２０ｃ，１２０ｄは各家庭，集合住宅，ビル，建築物等
に具備され、それぞれにおける使用量が計測され、計測
された使用量は飛行体１を介して定期的に公共料金課金
センター６１に伝送される。これにより、現在各戸を戸
別訪問して行われている電気，ガス，水道等の計測を効
率よく実施し、一括して公共料金の請求処理を実施する
ことができる。また、地域用固定通信端末１３０はある
地域に供給した電気，ガス，上下水道等を計測するため
のものであり、平均使用量等の地域の状況に応じて適
宜、例えば数百戸に１個の割合で設置され、計測された
使用量は飛行体１を介して定期的に公共料金課金センタ
ー６１に伝送される。ある地域において、戸別に測定さ
れた使用量を合計した値と地域用計測端末で測定された
使用量が大きく異なる場合には、電気の漏電や盗電，ガ
スの漏洩や盗ガス，水道の漏洩や盗水の可能性がある。
この場合には当該地域で不正が行われていないか情報収
集装置２を用いて監視するとともに、適切な感知手段を
用いて各種の漏洩をチェックする。

【００６４】本実施例によれば、通信手段だけで使用量
を把握できるため公共料金の集金が大幅に簡素化される
効果があり、また、各種の漏洩や不正の可能性を予測で
きるため必要な措置を講じることができるようになる効
果がある。

【００６５】本発明のさらに他の実施例を図１１により
説明する。本実施例は公共料金等の自動課金システムの
決済方法に関するものである。

【００６６】本システムは、図１０の実施例に加えて、
銀行６３，銀行６３と決済が可能なクレジット会社６
４，電子マネーのオリジネーター６６とそのメンバ銀行
６５から構成されている。使用量に応じた決済を、戸別
利用者からの申請に基づき銀行６３への振り込み，クレ
ジット会社６４及び銀行６３によりクレジットカードで
の引き落とし、あるいはオリジネーター６６及びそのメ
ンバ銀行６５により電子マネーで行う。

【００６７】本実施例によれば、使用量に応じた決済が
大幅に簡素化される効果がある。

【００６８】本発明のさらに他の実施例を図１２により
説明する。本実施例は自動販売機等の各地に分散してい
る設備における在庫状態等を自動的に把握し、在庫管理
を効率化するシステムに関するものである。

【００６９】本システムは、情報収集装置２および送受
信アンテナ３を備えた飛行体１と、飛行体１を介して通
信を行うことができる分散設備用固定通信端末１３５
と、在庫量計測端末１３５ａ，つり銭量計測端末１３５
ｂ，温度計測端末１３５ｃ，異常状態計測端末１３５ｄ
と、これらの情報を一括して管理分析する分散設備集中
管理センター６２とから構成されている。分散設備用固
定通信端末１３５と、在庫量計測端末１３５ａ，つり銭
量計測端末１３５ｂ，温度計測端末１３５ｃ，異常状態
計測端末１３５ｄは自動販売機などの各地に分散してい
る設備に具備され、その情報は一定時間毎に飛行体１を
介して分散設備集中管理センター６２に送信されてい
る。在庫量計測端末１３５ａでは当該自動販売機で販売
している各商品の在庫量を計測しており、分散設備集中
管理センター６２では計測された在庫量の時間変化から
適切な近似式を利用して将来の在庫量の変化を予測し、
在庫がなくなるタイミングと補充に要する時間から次に
補充すべきタイミングを計算する。さらに各商品の利用
量に応じ、例えば利用量に比例して次の補充量を計算す
る。また、つり銭量計測端末１３５ｂではつり銭の量を
計測しており、分散設備集中管理センター６２ではつり
銭切れの発生頻度に基づいて、次回以降当該自動販売機
に具備すべき適切な釣り銭量を設定する。温度計測端末
１３５ｃでは自動販売機の保管温度を計測しており、分
散設備集中管理センター６２では保管温度の異常の有無
をモニターする。異常状態計測端末１３５ｄは、例えば
自動販売機の内部に設置された料金収納容器に取り付け
た応力センサであり、ある値、例えば０.１ＭＰａ を超
えると警報信号を発するようになっている。異常状態計
測端末１３５ｄから警報信号が発せられた場合には、盗
難等の可能性がある。この場合には情報収集装置２を用
いて当該自動販売機で不正が行われていないか監視を行
う。このようにすることで、従来人手により実施されて
いた在庫量等の把握が自動化され、大幅な作業の簡素化
が図れる。また、売れ筋製品の把握と適切な補充が可能
になり、結果として在庫管理が効率化される。なお、上
記の端末に加えて、売上高計測端末を追加しても良く、
この場合には在庫量から求められる売上量に単価を乗じ
て得られる売上高と、売上高計測端末により計測された
売上高を比較して、盗難の可能性の有無を判定できるよ
うになる。

【００７０】本実施例によれば、通信手段だけで自動販
売機等の各地に分散している設備の在庫量等を計測でき
るため在庫量等の把握に要する手間を大幅に簡素化でき
るとともに、在庫量の変化を予測できるため在庫管理が
効率化される効果があり、さらに、盗難等の可能性を予
測できるため必要な措置を講じることができるようにな
る効果がある。

【００７１】本発明のさらに他の実施例を図１３により
説明する。本実施例は自動販売機の支払いに関するもの
である。

【００７２】本システムは、図１２の実施例に加えて、
銀行６３，銀行６３と決済が可能なクレジット会社６
４，電子マネーのオリジネーター６６とそのメンバ銀行
６５から構成されている。自動販売機の支払いを、利用
者の選択に基づき銀行６３への振り込み、クレジット会
社６４及び銀行６３によりクレジットカードでの引き落
とし、あるいはオリジネーター６６及びそのメンバ銀行
６５により電子マネーで行う。

【００７３】本実施例によれば、支払いの決済が大幅に
簡素化される効果がある。

【００７４】本発明のさらに他の実施例を図１４により
説明する。本実施例は飛行体に試験材料と各種センサを
搭載し、成層圏等の紫外線が強く、温度の寒暖差が大き
い条件下で各種材料の耐候性加速試験を可能にするとと
もに、各種気候条件等を計測可能としたものである。

【００７５】本システムは試験材料８０，固定用治具８
５と、各種計測センサ、例えば、紫外線センサ８１，熱
電対による温度計８２，圧力センサ８３と、各種センサ
を保管する試験ユニット８４と、変換器１４０,暗号化
処理装置１４１,送信機１４２，送受信アンテナ３，２
１、受信機１４３，暗号解読処理装置１４４，データ記
録装置１４５とから構成されている。試験ユニット８４
は飛行体の、例えば上面に設置される。

【００７６】紫外線センサ８１で測定された紫外線強
度，熱電対による温度計８２で測定された温度，圧力セ
ンサ８３で測定された圧力は、変換器１４０で符号化さ
れた後、暗号化処理装置１４１により暗号化処理され、
送信機１４２により周波数変換および電力増幅された
後、送受信アンテナ３を介して地上に向かって送信され
る。送信された各種測定データを含む信号は、利用者が
設置した送受信アンテナ２１で受信され、受信機１４３
で増幅および周波数変換され、暗号解読化処理装置１４
４により解読処理され、データ記録装置１４５に蓄積さ
れる。飛行体は適切な期間、例えば１年成層圏にとどま
り、その後回収されるので、試験材料８０も同時に回収
され、気候条件等が材料強度等に及ぼす影響を把握する
ことができる。

【００７７】本実施例は耐候性加速試験の場合を例示し
たが、本実施例の利用分野はこれに限定されるものでは
なく、例えばオゾンセンサを追加することによりオゾン
観測，二酸化炭素濃度計を追加することにより二酸化炭
素濃度観測，レーザードップラー等の風速センサを追加
することにより風速観測，磁気センサを追加することに
より地磁気観測と地震予測とが可能になる。なお、これ
らの計測結果は情報サービスとして、インターネット等
を通じて有料で一般のユーザーに提供することも可能で
ある。

【００７８】本実施例によれば、飛行体に材料を固定す
るとともに各種センサによる計測結果を把握できるた
め、高高度における気候条件を利用した材料の加速試験
が可能になるとともに、各種センサによる計測結果を利
用できるようになる効果がある。

【００７９】本発明のさらに他の実施例を図１５により
説明する。本実施例は飛行体から各種試験モジュールを
放出したり、各種物質を放出したりすることを可能にし
たものである。

【００８０】本システムは、捕捉モータ９１，捕捉用取
手９２，試験モジュール９３，開閉モータ９４，扉９５
と、各種物質を保管した容器９６，弁操作器９７，弁９
８，配管９９，ノズル９０と、制御器１５０,暗号解読
処理装置１５１,受信機１５２，送受信アンテナ３，２
１、送信機１５３，暗号化処理装置１５４，落下試験等
の指示装置１５５とから構成されている。試験モジュー
ル９３や容器９６は飛行体１の例えば下部に設置されて
いる。試験モジュール９３は、例えば一定時間自由落下
した後にパラシュートが開く構造を有し、内部に位置を
知らせる発信機を内蔵している。容器９６の内部には、
例えば雨などの核となるヨウ化銀の溶液が内蔵されてい
る。

【００８１】飛行体１が成層圏等の高高度にあるとき、
指示装置１５５の特定のボタンを押すことで、試験モジ
ュール９３を落下させる信号が出され、暗号化処理装置
154によって暗号化処理され、送信機１５３により周波
数変換および電力増幅された後、送受信アンテナ２１を
介して飛行体１に向かって送信される。送信された信号
は送受信アンテナ３で受信され、受信機１５２で増幅お
よび周波数変換され、暗号解読処理装置１５１により解
読処理され、制御器１５０に送られる。制御器１５０は
扉９５を開放する信号を開閉モータ９４に送り、開放モ
ータ９４が動作して扉９５が開放される。次に、制御器
１５０は捕捉用取手９２を開く信号を捕捉モータ９１に
送り、捕捉用モータ９１が動作して捕捉用取手９２が開
き、試験モジュール９３が落下する。この後、制御器１
５０は扉９５を閉める信号を開閉モータ９４に送り、開
放モータ９４が動作して扉９５が閉められる。試験モジ
ュール９３は一定時間自由落下した後にパラシュートが
開き、気流と共に移動する。試験モジュール９３に内蔵
した発進器からの信号は飛行体１又は地上で受信され
る。このようなシステムにより気流の流れを精度良く測
定することができる。本実施例は気流の流れを測定する
場合を例示したが、本実施例の利用分野はこれに限定さ
れるものではなく、試験モジュール９３を試験モジュー
ル９３が自由落下する間の無重力状態を利用する装置と
しても良い。

【００８２】次に、雨不足や雷雲の解消のために人工降
雨を起こしたい場合には、指示装置１５５の特定のボタ
ンを押すことで、容器９６に内蔵された溶液を落下させ
る信号が出され、暗号化処理装置１５４によって暗号化
処理され、送信機１５３により周波数変換および電力増
幅された後、送受信アンテナ２１を介して飛行体１に向
かって送信される。送信された信号は送受信アンテナ３
で受信され、受信機１５２で増幅および周波数変換さ
れ、暗号解読処理装置１５１により解読処理され、制御
器１５０に送られる。制御器１５０は弁９８を開放する
信号を弁操作器９７に送り、弁操作器９７に内蔵される
モータが動作して弁９８が開放される。これにより容器
９６に内蔵されたよう化銀の溶液は配管９９を通ってノ
ズル９０で噴霧状態となって大気中に放出される。放出
されたよう化銀が核となって人工降雨が発生し雨不足や
雷雲の解消が図られる。

【００８３】本実施例は人工降雨を発生させる場合を例
示したが、本実施例の利用分野はこれに限定されるもの
ではなく、容器９６の内部に液体酸素を入れ、上空で低
気圧の大気中に放出することで気化させるとともに、紫
外線の作用によりオゾンが発生するようにしても良い。

【００８４】本実施例によれば飛行体から各種試験モジ
ュールを放出したり、各種物質を放出したりすることが
可能となり、気流の流れを測定したり、人工降雨を発生
させたりできる効果がある。

【００８５】本発明のさらに他の実施例を図１６により
説明する。本実施例は複数の飛行体により一定の地域に
画像等の情報を提供するシステムにおいて、適切な数の
予備飛行体をあらかじめ画像情報等の提供に利用してお
くことで、システム全体の信頼性を向上可能にしたもの
である。

【００８６】本システムは、飛行体によるサービス地域
１６０，１６１，１６２と、予備飛行体によるサービス
地域１６４とから構成されている。

【００８７】飛行体によるサービスはこれまでの実施例
で説明してきたように、例えば飛行体から収集した画像
等の情報を特定の利用者に提供するサービスであり、飛
行体によるサービス地域１６０，１６１，１６２と、予
備飛行体によるサービス地域１６４が重なる地域につい
ては、各飛行体の利用者の数ができるだけ均等になるよ
うに利用する飛行体を指定しておく。また、各飛行体に
は適切な数の予備のチャンネル、具体的には予備の情報
収集装置と収集した画像等の情報を送信する装置が確保
されている。各飛行体には、例えば飛行体の高度や飛行
体の内部圧力を測定するセンサを取り付け、飛行体の状
況を適時モニターしておくので、飛行体が急にサービス
を提供できなくなる可能性は非常に小さい。しかしなが
ら、送信機の故障等により飛行体が急にサービスを提供
できなくなる可能性はゼロではない。

【００８８】例えば、サービス地域１６０で送信機の故
障等により飛行体が急にサービスを提供できなくなった
場合には、サービス地域１６４を担当している予備飛行
体をサービス地域１６０に移動させ、この予備飛行体に
サービス地域１６０のサービスを担当させるとともに、
従来予備飛行体が担当していたサービスのうち、サービ
ス地域１６１，１６２の飛行体に担当させることが可能
なサービスは該地域を担当している飛行体に担当させ
る。このようにすることで、サービス地域１６０で送信
機の故障等により飛行体が急にサービスを提供できなく
なっても、サービス地域１６４を担当している予備飛行
体をサービス地域１６０に移動させる時間遅れだけでサ
ービスを再開することができる。

【００８９】また、本実施例は定期的に飛行体のメンテ
ナンスを実施する場合にも好適であり、例えばサービス
地域１６０の飛行体をメンテナンスする場合には、サー
ビス地域１６４を担当している予備飛行体をサービス地
域１６０に移動させ、この予備飛行体にサービス地域１
６０のサービスを担当させるとともに、従来予備飛行体
が担当していたサービスのうち、サービス地域１６１，
１６２の飛行体に担当させることが可能なサービスは該
地域を担当している飛行体に担当させる。

【００９０】本実施例では飛行体３機に対して予備飛行
体１機を配置する例を示したが、この割合は特に限定し
たものではなく、飛行体の故障確率やメンテナンス期間
等を考慮して適宜決定すれば良く、例えば図１７のよう
に飛行体４機に対して予備飛行体１機を配置しても良い
し、さらに別の組み合わせを選択しても良い。

【００９１】また、飛行体の高度を上げると、図４から
も明らかなように、画像の解像度は低下するがサービス
を提供できる範囲を拡大することができる。従って、飛
行体が故障した場合、故障した飛行体に隣接する複数の
飛行体の高度を上げ、この飛行体に故障した飛行体のサ
ービスを担当させることで、サービスを速やかに再開す
ることも可能である。

【００９２】本実施例によれば、故障等により飛行体が
急にサービスを提供できなくなった場合でも、速やかに
予備の飛行体によりサービスを再開できるか、または隣
接する飛行体の高度を上げて速やかにサービスを再開で
きるため、システム全体の信頼性が向上する効果があ
る。

【００９３】本発明のさらなる他の実施例を図１８によ
り説明する。本実施例は信号の中継システムに関するも
のである。

【００９４】本システムは、送受アンテナ３，受信機２
０１，周波数変換器２０２，信号増幅器２０３，送信機
２０４を備えた飛行体１と、地上から信号を発信する送
信機２０５と信号を受信する受信機２０６から構成され
ている。通常は送信機２０５が送信する信号を受信機２
０６で受信することができるが、送信機２０５と受信機
２０６の間に遮蔽物、例えば山等があれば直接受信する
ことはできない。本発明では、送信機２０５の信号は、
飛行体１の送受信アンテナ３及び受信機２０１で受信さ
れ、さらに周波数変換器２０２，信号増幅器２０３，送
信機２０４及び送受アンテナ３を経由して、受信機２０
６に到達することにより信号を伝えることができる。上
記の説明で、送信機２０５は必ずしも地上にある必要は
なく、他の飛行体４０からの信号を飛行体１を経由して
受信機２０６で受信することも可能である。

【００９５】本実施例をいわゆる放送に適用した場合、
地上放送局の信号を直接受信できない地域のユーザも受
信することができ、いわゆる難視聴地域を救済すること
ができる効果がある。さらに、信号がデジタル放送であ
り、視聴者の受信機がアナログ方式であった場合は、信
号変換器でデジタルからアナログに変換することによ
り、従来のアナログ放送受信機を持つユーザもデジタル
放送を受信することができる効果がある。

【００９６】本実施例では１機の飛行体の例を示した
が、複数機の飛行体によりサービスエリアを拡大するこ
とは可能で、図１９に示すとおり、複数の飛行体１間の
中継機能を持つことにより、１機の飛行体１だけのサー
ビスエリアを越えた遠距離のサービスも可能となる効果
がある。

【００９７】本発明のさらなる他の実施例を図２０によ
り説明する。本実施例は測位システムに関するものであ
る。

【００９８】本システムは、複数の飛行体１，固定局２
０７及び移動局２０８から構成されている。固定局２０
７からは各飛行体１へ基準信号２０９を送信する。各飛
行体１は、該基準信号に基づき、測位信号２１０を送信
する。移動局２０８は各飛行体１からの測位信号２１０
を受信する。移動局２０８は、該測位信号２１０から自
分の位置を正確に知ることができる。

【００９９】本実施例によれば、容易に移動局の位置を
正確に知ることができるという効果がある。

【０１００】本発明のさらなる他の実施例を図２１によ
り説明する。本実施例は測位システムに関するものであ
る。

【０１０１】本システムは、複数の固定局２０７と飛行
体１から構成されている。各固定局２０７からは各飛行
体１へ測位信号２１０を送信する。飛行体１は、該測位
信号２１０から自分の位置を正確に知ることができる。

【０１０２】本実施例によれば、容易に飛行体の位置を
正確に知ることができるという効果がある。

【０１０３】本発明のさらなる他の実施例を図２２によ
り説明する。本実施例は飛行体群の管理に関するもので
ある。

【０１０４】本システムは、複数の飛行体１から構成さ
れる飛行体群と群制御局２１１から構成されている。群
管制局２１１は制御信号２１２を用いて飛行体１ａを制
御することができる。また、制御信号２１２が、飛行体
１ａから飛行体１ｂへ中継されることにより、群管制局
２１１は、飛行体１ｂを制御することができる。さら
に、制御信号２１２が、飛行体１ｂから飛行体１ｃへ中
継されることにより、群管制局２１１は飛行体１ｃを制
御することができる。

【０１０５】本実施例によれば、１局の群管制局が複数
機の飛行体を制御することが可能になるという効果があ
る。

【０１０６】本発明のさらなる他の実施例を図２３によ
り説明する。本実施例はエネルギーの中継に関するもの
である。

【０１０７】本システムは、飛行体１，エネルギー送信
設備２１３，エネルギー受信設備２１４から構成されて
いる。エネルギー送信設備２１３は、エネルギー２１５
を飛行体１を経由してエネルギー受信設備２１４へ中継
することができる。エネルギー２１５として、電波やレ
ーザー等の電磁波を用いる。また、図２３では、１機の
飛行体の例を示したが、複数機の飛行体によりサービス
エリアを拡大することは可能で、図２４に示すとおり、
複数の飛行体１ａと１ｂ間でエネルギー中継機能を持つ
ことにより、１機の飛行体１だけのサービスエリアを越
えた遠距離の中継も可能となる効果がある。

【０１０８】本実施例によれば、エネルギーが不足して
いる地域へのエネルギー中継が可能になるという効果が
ある。

【０１０９】本発明のさらなる他の実施例を図２５によ
り説明する。本実施例は飛行体の運用に関するものであ
る。

【０１１０】本システムは、ミッションを達成する飛行
体１，常時大気中に飛翔しているサービス用飛行体３０
０から構成されている。従来は、飛行体１は、地上から
ミッションの高度まで直接上昇し、また、回収のため下
降していた。本実施例では、必要に応じて飛行体１を放
球する。また、寿命となった飛行体１を回収する。図２
５ではサービス用飛行体３００は１段の例を示したが、
複数段あってもよい。本実施例によれば、地上での放
球，回収作業が必要ないため、大きな場所を確保する必
要がなくなるという効果がある。また、地上での作業が
なくなるので、安全性にもすぐれているという効果があ
る。

【０１１１】

【発明の効果】本発明によれば、利用者が遠隔操作によ
って必要とする画像等の情報を得ることができ、且つ収
集した画像等の情報を特定の利用者だけに限定して提供
できるため、種々のサービスを通して利用者を拡大し、
且つ利用者に課金することができる効果がある。

【０１１２】また、本発明によれば、通信手段により利
用者の利用代金の決済が可能になるため、決済が大幅に
簡素化される効果がある。

【０１１３】また、本発明によれば、視野範囲が大きく
異なる画像等の情報を得ることができるため、観測の効
率化を図ることができる効果がある。

【０１１４】また、本発明によれば、常に一定方向を向
いた画像等の情報を得ることができるため、観測した画
像等の情報が見やすくなる効果がある。

【０１１５】また、本発明によれば、飛行体の移動に関
わらず特定位置の画像等の情報を常に得ることができる
ため、特定位置の監視が可能になる効果がある。

【０１１６】また、本発明によれば、遠隔地に設置した
飛行体で収集した画像等の情報を得ることができるた
め、広い範囲にわたって高解像度の画像等の情報が得ら
れるようになる効果がある。

【０１１７】また、本発明によれば、移動体の軌道を精
度良く予測することができるため、移動体の接近を警告
したり、これらとの衝突を避ける措置をとれるようにな
る効果がある。

【０１１８】また、本発明によれば、災害の状況を観測
するとともに、今後の災害の拡大を予測できるため、速
やかに住民を避難させたり、災害の拡大を防止する措置
をとれるようになる効果がある。

【０１１９】また、本発明によれば、通信手段だけで使
用量を把握できるため、公共料金の集金が大幅に簡素化
される効果があり、また、各種の漏洩や不正の可能性を
予測できるため必要な措置を講じることができるように
なる効果がある。

【０１２０】また、本発明によれば、公共料金の使用量
に応じた決済が大幅に簡素化される効果がある。

【０１２１】また、本発明によれば、通信手段だけで各
地に分散している設備の在庫量等を計測できるため在庫
量等の把握に要する手間を大幅に簡素化できるととも
に、在庫量の変化を予測できるため在庫管理が効率化さ
れる効果があり、さらに、盗難等の可能性を予測できる
ため必要な措置を講じることができるようになる効果が
ある。

【０１２２】また、本発明によれば、自動販売機等の支
払い決済が大幅に簡素化される効果がある。

【０１２３】また、本発明によれば、飛行体に材料を固
定するとともに各種センサによる計測結果を記録できる
ため、高高度におけるに気候条件を利用した材料の加速
試験が可能になるとともに、各種センサによる計測結果
を利用できるようになる効果がある。

【０１２４】また、本発明によれば、飛行体から各種試
験モジュールを放出したり、各種物質を放出したりする
ことが可能となり、気流の流れの測定などの各種試験が
できるか、又は人工降雨を発生させるなどの気候操作が
できるようになる効果がある。

【０１２５】また、本発明によれば、故障等により飛行
体が急にサービスを提供できなくなった場合でも、速や
かに予備の飛行体によりサービスを再開できる効果があ
る。また、本発明によれば、隣接する飛行体の高度を上
げて速やかにサービスを再開できるため、予備の飛行体
を利用することなくシステム全体の信頼性が向上する効
果がある。

【０１２６】また、本発明によれば、いわゆる難視聴地
域を救済することができ、また、アナログ受信機を持つ
ユーザにもデジタル放送を提供できるという効果があ
る。また、遠距離のサービスも可能となる効果がある。

【０１２７】また、本発明によれば、容易に移動体の位
置を正確に知ることができるという効果がある。

【０１２８】また、本発明によれば、飛行体の位置を正
確に知ることができるという効果がある。

【０１２９】また、本発明によれば、飛行体群の管理を
１つの群管理局で可能となるという効果がある。

【０１３０】また、本発明によれば、エネルギーを中継
できるという効果がある。また、遠距離のサービスも可
能となる効果がある。

【０１３１】また、本発明によれば、飛行体の運用を容
易に実施できるといる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】飛行体から収集した画像等の情報を特定の利用
者に提供するシステムの説明図である。

【図２】飛行体から収集した画像等の情報を特定の利用
者に提供するシステムの具体的な動作に関する説明図で
ある。

【図３】利用代金の決済方法に関わる説明図である。

【図４】異なる高度の飛行体から収集した画像等の情報
を特定の利用者に提供するシステムの説明図である。

【図５】飛行体が移動しても特定位置の情報を収集可能
にしたシステムの説明図である。

【図６】複数の飛行体を利用して遠隔地の画像等の情報
を収集可能にしたシステムの説明図である。

【図７】複数の飛行体を用いて移動体を精度良く実施可
能にしたシステムの説明図である。

【図８】複数の飛行体を用いて移動体の監視を精度良く
実施可能にする方法を示すフローチャートである。

【図９】画像等の情報の収集による観測に加えて、観測
した結果に基づく各種支援活動を可能にしたシステムの
説明図である。

【図１０】公共料金等の自動課金システムの説明図であ
る。

【図１１】使用量の決済を含めた、公共料金等の自動課
金システムの説明図である。

【図１２】各地に分散して設置された設備における在庫
状態等を把握可能にしたシステムの説明図である。

【図１３】対価の支払いを含めた、各地に分散して設置
された設備における在庫状態等を把握可能にしたシステ
ムの説明図である。

【図１４】各種材料の耐候性加速試験および各種気候条
件の計測を可能にしたシステムの説明図である。

【図１５】飛行体から各種試験モジュールおよび各種物
質を放出可能にしたシステムの説明図である。

【図１６】予備飛行体をあらかじめ画像等の情報の提供
に利用しておくことで、全体の信頼性を向上させたシス
テムの説明図である。

【図１７】予備飛行体をあらかじめ画像等の情報の提供
に利用しておくことで、全体の信頼性を向上させたシス
テムの変形例に関する説明図である。

【図１８】飛行体で信号を中継するシステムの説明図で
ある。

【図１９】飛行体間の中継を含めた飛行体で信号を中継
するシステムの説明図である。

【図２０】飛行体を用いた測位システムの説明図であ
る。

【図２１】固定局を用いた飛行体の測位システムの説明
図である。

【図２２】複数の飛行体で構成される飛行体群を管理す
るシステムの説明図である。

【図２３】飛行体でエネルギーを中継するシステムの説
明図である。

【図２４】飛行体間の中継を含めた飛行体でエネルギー
を中継するシステムの説明図である。

【図２５】サービス用飛行体で放球，回収を行うシステ
ムの説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ，４０，３００…飛行体、２，２ａ，４１…情
報収集装置、３，３ａ，５，５ａ，２１，４２…送受信
アンテナ、４，４ａ…推進装置、１１，１２，１３…視
野範囲、２２…情報表示装置、２３…キーボード、２４
…マウス、３１…回転モータ、３２…ｘ方向モータ、３
３…ｙ方向モータ、５０…ＧＰＳ衛星、５１…スペース
デブリ又は隕石、６０…集中管理センター、６１…公共
料金課金センター、６２…分散設備集中管理センター、
６３…銀行、６４…クレジット会社、６５…メンバ銀
行、６６…オリジネーター、７０…移動広報車、８０…
試験材料、８１…紫外線センサ、８２…温度計、８３…
圧力センサ、８４…試験ユニット、８５…固定用治具、
９０…ノズル、９１…捕捉モータ、９２…捕捉用取手、
９３…試験モジュール、９４…開閉モータ、９５…扉、
９６…容器、９７…弁操作器、９８…弁、９９…配管、
１０１…モータ駆動器、１０２…情報圧縮符号化装置、
１０３，１１０，１４１，１５４…暗号化処理装置、１
０４，１０９，１４２，１５３,２０４,２０５…送信
機、１０５…情報収集装置制御器、１０６，１１３，１
４４，１５１…暗号解読処理装置、１０７，１１２,１
４３,１５２，２０１，２０６…受信機、１０８…方位
センサ、１１１，１４０…変換器、１１５…ＧＰＳセン
サ、１１６…高度センサ、１２０…戸別利用者用固定通
信端末、１２０ａ，１３０ａ…電気使用量計測端末、１
２０ｂ，１３０ｂ…ガス使用量計測端末、１２０ｃ，１
３０ｃ…上下水道使用量計測端末、１２０ｄ，130ｄ…
その他公共料金計測端末、１３０…地域用固定通信端
末、１３５…分散設備用固定通信端末、１３５ａ…在庫
量計測端末、１３５ｂ…つり銭量計測端末、135c…温度
計測端末、１３５ｄ…異常状態計測端末、１４５…デー
タ記録装置、150…制御器、１５５…指示装置、１５
６，１６１，１６２，１６３…飛行体によるサービス地
域、１６４…予備飛行体によるサービス地域、２０２…
周波数変換器、２０３…信号増幅器、２０７…固定局、
２０８…移動局、２０９…基準信号、２１０…測位信
号、２１１…群制御局、２１２…制御信号、２１３…送
信設備、２１４…受信設備、２１５…エネルギー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高草木 常彦 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 菅原 敏 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 鈴木 洋明 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 三木 一克 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 横溝 修 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 堀内 哲男 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 山盛 利治 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 上村 明 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 小平 高敏 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 松本 邦顕 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 新田 武明 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 相馬 淳一 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 木村 秀 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 田口 裕也 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 吉永 洋一 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 稲川 敏春 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 清水 悟史 茨城県日立市助川町一丁目15番16号 泰栄 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 津賀 正一 茨城県日立市助川町一丁目15番16号 泰栄 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 恩田 昌彦 茨城県つくば市吾妻３丁目４−１ 945− ２ (72)発明者 井上 元 茨城県つくば市東２丁目30−２ (72)発明者 志甫 諒 茨城県水戸市元吉田町1070−６

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単体又は複数の飛行体において、遠隔操作
   信号によって制御できる視野範囲変更機能および視野方
   向変更機能を有する単体又は複数の情報収集装置と、該
   情報収集装置によって収集した情報を信号化して地上に
   送る手段とを備え、前記情報収集装置は情報収集装置毎
   に異なるある特定の遠隔操作装置からの遠隔操作信号に
   よってのみ動作し、且つ情報収集装置毎に異なるある特
   定の装置によってのみ再生できるようにしたことを特徴
   とする飛行体利用システム。
2. 【請求項２】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、飛行体を介した通信手段を設け、利用者の利用代金
   の決済を該通信手段を利用した銀行振込，クレニットカ
   ードによる引き落とし、あるいは電子マネーとしたこと
   を特徴とする飛行体利用システム。
3. 【請求項３】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、複数の飛行体の高度が異なることを特徴とする飛行
   体利用システム。
4. 【請求項４】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、飛行体の方位を計測する手段と、情報収集装置を回
   転する手段と、計測された方位に基づいて情報収集装置
   の向きが一定になるように制御する手段とを備えている
   ことを特徴とする飛行体利用システム。
5. 【請求項５】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、飛行体の位置を計測する手段と、計測された位置に
   基づいてある特定の方向に情報収集装置が向くように制
   御する手段とを備えていることを特徴とする飛行体利用
   システム。
6. 【請求項６】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、収集した情報及び操作信号を飛行体間で送信及び受
   信する手段を備えていることを特徴とする飛行体利用シ
   ステム。
7. 【請求項７】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、収集した情報から移動体を識別する手段と、複数の
   飛行体との位置関係に基づき移動体の位置を推定する手
   段と、推定された移動体位置の時系列データから移動体
   の軌道を予測する手段とを備えていることを特徴とする
   飛行体利用システム。
8. 【請求項８】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、収集した情報の時間変化から災害の拡大を予測する
   手段と、予測された結果を移動体に通信する手段とを備
   えていることを特徴とする飛行体利用システム。
9. 【請求項９】請求項１記載の飛行体利用システムにおい
   て、電気，ガスあるいは水道の使用量を戸別に計測する
   手段と、特定の地域における電気，ガスあるいは水道の
   使用量を計測する手段と、計測した使用量を信号化して
   通信する手段と、特定の地域における使用量と戸別に計
   測した特定地域内の使用量の総和とを比較する手段とを
   備えていることを特徴とする飛行体利用システム。
10. 【請求項１０】請求項９記載の飛行体利用システムにお
    いて、電気，ガスあるいは水道の使用量の決済を、銀行
    振込，クレジットカードによる引き落とし、あるいは電
    子マネーとしたことを特徴とする飛行体利用システム。
11. 【請求項１１】請求項１記載の飛行体利用システムにお
    いて、自動販売機等の各地に分散している設備における
    在庫量，つり銭量，温度あるいは異常状態を計測する手
    段と、計測量を信号化して通信する手段と、計測した在
    庫量の変化から将来における在庫量の変化を予測し、次
    に補充すべきタイミングと補充量を計算する手段とを備
    えていることを特徴とする飛行体利用システム。
12. 【請求項１２】請求項１０記載の飛行体利用システムに
    おいて、自動販売機での支払いを銀行振込，クレジット
    カードによる引き落とし、あるいは電子マネーとしたこ
    とを特徴とする飛行体利用システム。
13. 【請求項１３】単体又は複数の飛行体において、材料を
    該飛行体の大気と接する部分に固定する手段と、該材料
    を固定した位置における物理量を計測する手段と、計測
    した物理量を信号化して地上に送信する手段と、送られ
    た信号をある特定の装置によってのみ解読できるように
    する手段とを備えていることを特徴とする飛行体利用シ
    ステム。
14. 【請求項１４】単体又は複数の飛行体において、試験モ
    ジュール又は物質を該飛行体内に保持する手段と、該試
    験モジュール又は物質を上空において放出する手段とを
    備え、且つ該放出手段は特定の遠隔操作装置からの遠隔
    操作信号によってのみ動作するようにしたことを特徴と
    する飛行体利用システム。
15. 【請求項１５】複数の飛行体により特定の地域に対する
    サービスを提供する飛行体利用システムにおいて、特定
    の地域をカバーするのに必要な数よりも多い予備の飛行
    体によりあらかじめサービスを提供し、飛行体が故障し
    たときに予備の飛行体により故障した飛行体が実施して
    いたサービスを継続することを特徴とする飛行体利用シ
    ステム。
16. 【請求項１６】複数の飛行体により特定の地域に対する
    サービスを提供する飛行体利用システムにおいて、飛行
    体が故障したときに隣接する飛行体の高度を上げサービ
    スエリアを拡大することにより故障した飛行体が実施し
    ていたサービスを継続することを特徴とする飛行体利用
    システム。
17. 【請求項１７】単体又は複数の飛行体において、該飛行
    体内に、外部からの信号を受信する手段と、信号の周波
    数を変換する手段と、信号を増幅する手段と、信号を送
    信する手段とを備え、信号を中継することを特徴とする
    飛行体利用システム。
18. 【請求項１８】請求項１７記載の飛行体利用システムに
    おいて、複数の飛行体の場合に、該飛行体間の中継を含
    めて、通信や放送を中継することを特徴とする飛行体利
    用システム。
19. 【請求項１９】複数の飛行体において、該飛行体内から
    信号を発信する手段を備え、その信号を受信すること
    で、受信者の位置を正確に知ることができることを特徴
    とする飛行体利用システム。
20. 【請求項２０】単体又は複数の飛行体において、信号を
    発信する手段を設けた複数の地上局からの該信号を受信
    することにより、飛行体内の位置を正確に知ることがで
    きることを特徴とする飛行体利用システム。
21. 【請求項２１】複数の飛行体において、制御信号を発信
    する手段を設けた１つの地上局から１つの飛行体へ該信
    号を送信し、さらに該飛行体は他の飛行体へ該制御信号
    を中継することを特徴とする飛行体利用システム。
22. 【請求項２２】単体又は複数の飛行体において、該飛行
    体内に、外部からのエネルギーを受信する手段と、エネ
    ルギーを送信する手段を設け、エネルギーを中継するこ
    とを特徴とする飛行体利用システム。
23. 【請求項２３】請求項２２記載の飛行体利用システムに
    おいて、複数の飛行体の場合に、該飛行体間の中継を含
    めて、エネルギーを中継することを特徴とする飛行体利
    用システム。
24. 【請求項２４】飛行体において、地上とミッションを達
    成する高度の間に、該飛行体の放球，回収を支援する複
    数の別の飛行体を用意することを特徴とする飛行体利用
    システム。