WO2020008913A1 - 情報共有端末、自律型の移動体、情報共有システム及び情報共有方法 - Google Patents
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- WO2020008913A1 WO2020008913A1 PCT/JP2019/024681 JP2019024681W WO2020008913A1 WO 2020008913 A1 WO2020008913 A1 WO 2020008913A1 JP 2019024681 W JP2019024681 W JP 2019024681W WO 2020008913 A1 WO2020008913 A1 WO 2020008913A1
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Definitions
- the present invention relates to a system for sharing position information and the like among manned mobile bodies, autonomous mobile bodies (robots and the like), and information sharing terminals mounted on fixed stations, and an information sharing terminal thereof. Also, the present invention relates to a method for controlling the operation of an autonomous mobile body (such as a robot) based on shared position information and the like, and to the autonomous mobile body.
- an autonomous mobile body such as a robot
- the present invention relates to a system for sharing information such as an identification number, a position, an altitude, a speed, and a moving direction between mobile robots, fixed stations on the ground, and information sharing terminals mounted on manned moving bodies. Further, the present invention relates to a method for controlling the operation and communication of the mobile robot based on the information.
- a system for sharing information such as an identification number, a position, an altitude, a speed, and a moving direction between mobile robots, fixed stations on the ground, and information sharing terminals mounted on manned moving bodies.
- the present invention relates to a method for controlling the operation and communication of the mobile robot based on the information.
- an effective system for avoiding collision or near miss between these small drones or between the small drones and manned aircraft including a helicopter flying at a low altitude
- Such a system is considered to be realized as a basic operation to share information between an unmanned mobile object and a manned mobile object.
- such a system for sharing information between an unmanned mobile object and a manned mobile object is expected to be used for various purposes as described below.
- ⁇ Use unmanned aircraft to accurately guide and land at fixed points on the ground.
- Each radio resource (frequency channel, time slot, spreading code, etc.) is efficiently allocated based on the position information of the unmanned aerial vehicle or the robot, and is used to effectively use the frequency. Transmit or broadcast data, messages, commands, etc. to one or more specific unmanned or manned mobiles or fixed stations.
- a mobile terminal, a self-driving car, and a human being each of which includes a terminal included in a system for sharing this information, the terminal for sharing the information, thereby enabling the above-described movement. It is used to obtain the same effect as when the robot has the terminal.
- ADS-B Automatic Dependent Surveillance-Broadcast
- a TCAS Traffic alert and Collision Avoidance System
- Non-Patent Document 2 a location information sharing application for sharing location information using a mobile phone network
- this location information sharing application it is technically possible to mount a mobile phone terminal on a small unmanned aerial vehicle, connect it to a navigation computer of the small unmanned aerial vehicle, and perform flight control (Non-Patent Document) 2).
- Patent Literature 1 discloses an inter-terminal communication system which transmits and receives data between mobile or fixed terminals in a broadcast manner. According to this terminal-to-terminal communication system, a terminal that can receive predetermined data temporarily stores the data in the terminal, becomes closer to another terminal (which has not received data yet), and It is said that the data can be automatically transmitted to the other terminal when the radio wave reaches the terminal.
- the inter-terminal communication system of Patent Document 1 is a system in which data is spread from terminal to terminal. Therefore, it is considered that the use of the terminal-to-terminal communication system disclosed in Patent Literature 1 enables sharing of position information among a plurality of mobile units.
- Non-Patent Document 1 information can be shared only within a line of sight where radio waves can reach directly, and there is no problem between aircraft flying at a high altitude.
- ADS-B in the transponder mode S is premised on communication between the control tower and the aircraft, and is therefore limited to operation within a range where radio waves from the control tower can reach.
- the ADS-B does not function sufficiently at a location far from the control tower and at a low altitude where the obstacles on the ground are susceptible.
- the frequency used for the ADS-B cannot be used for other than manned aircraft specified by the International Civil Aviation Organization (ICAO) according to the Radio Regulations (Radio Regulation).
- the TCAS Traffic alert and Collision Avoidance System
- the TCAS is a system that has only the function of avoiding collision between two aircrafts, such as following flight and cooperative flight between two or more moving objects.
- the general cooperative flight function is not provided.
- Non-Patent Document 2 it is possible for a mobile phone carrier to manage the position of an unmanned device or the like in each network, but its function is that radio waves of a mobile phone network installed on the ground in advance are used. There is a problem that it is limited to a range where the mobile phone network cannot reach, such as in the sea between mountains and remote islands, or in a part of the sky, where radio waves of the cellular phone network do not reach. Furthermore, it is difficult to share information and manage positions between unmanned aerial vehicles and robots belonging to different mobile phone carriers, and cannot be used for collision avoidance in that case. In addition, there is also a problem that the probability that the mobile phone network does not function increases even when the mobile phone network is damaged in a disaster or the like.
- Patent Document 1 The method disclosed in Patent Document 1 is a technique based on which the present invention relates to an information diffusion method.
- the business to which the method of Patent Document 1 is applied is essentially a business of sharing text information and position information that is not strictly time-sensitive, and requires a mobile robot or a high-speed mobile device that needs to update information within a few seconds. It is difficult to apply to unmanned aerial vehicles and the like flying at high speed.
- it does not have a function of controlling the cooperative / cooperative operation of the moving object and the radio resource based on the relative position information between the position of the self detected by the method of Patent Document 1 and the position of the surrounding moving object. There is a problem.
- the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide information such as a position between a manned moving body, an unmanned moving body, and a fixed station (fixed on the ground or the like). To provide a system to share. In particular, it is an object of the present invention to provide a system capable of rapidly sharing information and sharing position information and the like between unmanned or manned aircraft. Another object of the present invention is to provide a method for controlling the operation of an unmanned moving object based on position information and the like shared using the system.
- the present invention is the information sharing terminal used in an information sharing system including a plurality of information sharing terminals and sharing shared information between the information sharing terminals, A position information acquisition unit that acquires the position of the information sharing terminal, a shared information transmission / reception unit that wirelessly transmits / receives the shared information to / from the other information sharing terminals in the vicinity, and an identification that stores identification information indicating a predetermined target object Communication control for creating the shared information including at least an information storage unit, the position acquired by the position information acquisition unit, and the identification information stored in the identification information storage unit, and transmitting the shared information to the shared information transmission / reception unit
- the information sharing terminal is provided on the object, and the shared information transmitting and receiving unit wirelessly broadcasts the shared information transmitted by the communication control unit to the surroundings. Receiving the shared information wirelessly broadcast from the other information sharing terminals in the vicinity, and transmitting the received shared information to the communication control unit, wherein the communication control unit transmits and receives the shared information And receiving the shared information
- the communication control unit randomly selects one time slot, which is a unit time for broadcasting the shared information, from a communication frame including a plurality of time slots.
- the other information sharing terminals when the communication control unit broadcasts the shared information in a predetermined time slot, the other information sharing terminals also use the same time slot as the predetermined time slot.
- the shared information of the other information sharing terminal has been broadcasted, in the next communication frame, one of the time slots is again selected at random and the shared time slot is selected in the selected time slot.
- the information sharing terminal includes a storage device, and the communication control unit transmits the shared information broadcast from another information sharing terminal to the shared information transmitting / receiving unit.
- the shared information broadcast transmitted from the other information sharing terminal is stored in the storage device, the shared information broadcast transmitted from the other information sharing terminal, the storage Take out from the device, transmit to the shared information transmitting and receiving unit, the shared information transmitting and receiving unit, the communication control unit has been transmitted, the shared information wirelessly broadcast from the other information sharing terminal, the surrounding,
- the information sharing terminal according to any one of (1) to (3), wherein the information is shared by radio.
- the communication control unit creates the shared information including at least the position acquired by the position information acquisition unit and the identification information stored in the identification information storage unit,
- the shared information transmitting / receiving unit is instructed to broadcast the created shared information wirelessly in a first time slot randomly selected in a predetermined communication frame, and the broadcast is transmitted from another information sharing terminal. Fetching the shared information from the storage device, and instructing the shared information transmitting / receiving unit to wirelessly broadcast in a second time slot randomly selected in the same communication frame as the predetermined communication frame.
- An information sharing terminal according to (4).
- the communication control unit creates the shared information including at least the position acquired by the position information acquisition unit and the identification information stored in the identification information storage unit,
- the shared information transmitting / receiving unit is instructed to broadcast the created shared information wirelessly in a first time slot randomly selected in a predetermined communication frame, and the broadcast is transmitted from another information sharing terminal. Fetching the shared information from the storage device, and instructing the shared information transmitting / receiving unit to wirelessly broadcast in a time slot next to the first time slot of the same communication frame as the predetermined communication frame.
- the information sharing terminal according to (4), wherein the information sharing terminal is instructed.
- the communication control unit creates the shared information including at least the position acquired by the position information acquisition unit and the identification information stored in the identification information storage unit,
- the shared information transmitting / receiving unit is instructed to broadcast the created shared information wirelessly in a randomly selected time slot in a predetermined communication frame, and the broadcast has been transmitted from another information sharing terminal. Fetching shared information from the storage device, and instructing the shared information transmitting / receiving unit to broadcast by radio in a randomly selected time slot in a communication frame different from the predetermined communication frame.
- the communication control unit includes at least the position acquired by the position information acquisition unit, the identification information stored in the identification information storage unit, and the number of re-broadcast transmissions. Create the shared information, instruct the shared information transmitting and receiving unit to broadcast the created shared information wirelessly in a randomly selected time slot in a predetermined communication frame, from the other information sharing terminal
- the shared information transmitted from the storage device is extracted from the storage device, and if the number of re-broadcast transmissions in the extracted shared information is added by 1, the shared information is less than a predetermined reference value.
- the present invention further includes a shared information display terminal connected to the information sharing terminal and displaying the shared information, wherein the communication control unit transmits and receives the created shared information and the shared information transmission and reception.
- the shared information transmitted from the unit is transmitted to the shared information display terminal, and the shared information display terminal displays the transmitted shared information, (1) to (8).
- the information sharing terminal according to any one of (1) to (4).
- the present invention includes an external interface connected to an external network, wherein the communication control unit transmits the created shared information and the shared information transmitted from the shared information transmitting / receiving unit, The information sharing terminal according to any one of (1) to (9), wherein the information is transmitted to the external network via the external interface.
- the shared information is information including a position of the terminal and an identification number of the terminal, and the position of the terminal is the position of the object provided with the information sharing terminal.
- the information sharing terminal according to any one of claims 1 to 10, wherein the information is a position, and the self identification number is an identification number of the object provided with the information sharing terminal. .
- the shared information includes a position and an altitude of the own device, an identification number of the own device, and further includes a speed, a traveling direction, a time, a device type, signal strength information, and the number of re-broadcast transmissions.
- the information sharing terminal according to any one of (1) to (12), wherein the information sharing terminal includes any one or more of sensor measurement data, a message, a command, and information sharing destination designation information.
- the object is any one of an unmanned mobile object, a manned mobile object, a fixed terminal, and a human being, according to any one of (1) to (12). Is an information sharing terminal.
- the information sharing terminal includes a mobile object connection interface for connecting to a control computer that controls the object that is the self, and the communication control unit includes: The shared information and the shared information transmitted from the shared information transmitting / receiving unit are transmitted to the object via the mobile unit connection interface, wherein any of (1) to (13) is provided.
- the present invention is an object connected to the information sharing terminal according to the above (14) via the mobile object connection interface, wherein the object is An autonomous mobile body, the autonomous mobile body includes a control computer that controls the movement of the autonomous mobile body, and the control computer receives the shared information, Controlling the movement of the autonomous mobile unit in cooperation with other devices in the vicinity of the self based on the own information in the shared information and the information of other devices in the vicinity of the self. It is an unmanned or manned autonomous mobile object.
- the information of the other device around the own device includes a position, an altitude, a moving direction, and a speed of the other device
- the control computer uses the information of the other device
- the information of the other device around the own device includes a position, an altitude, a moving direction and a speed of the other device, and the control computer uses the information of the other device,
- the autonomous mobile body according to (15), wherein the movement of the unmanned mobile body is controlled so that the unmanned mobile body follows, is operated by, or cooperates with, the other aircraft in the vicinity of the own vehicle.
- the information of the other device around the own device includes a position, an altitude, a moving direction, and a speed of the other device, and the control computer, based on the information of the other device,
- the information of the other device around the own device includes a position, an altitude, and a radio resource to be used of the other device, and the control computer uses the information of the other device,
- the present invention provides a plurality of information sharing terminals according to any one of (1) to (15), wherein the information sharing terminals share the shared information. It is a shared system.
- the present invention includes a plurality of the information sharing terminals described in any one of the above (1) to (15), and comprises one of the above (16) to (19).
- the autonomous mobile body provided with the autonomous mobile according to the item, the information sharing terminal is provided, the autonomous mobile based on the shared information transmitted from the information sharing terminal, other objects and the information
- the present invention provides a method for sharing the shared information in the information sharing system according to (20) or (21), wherein the information sharing terminal includes: A step in which a position information obtaining unit obtains the position of the information sharing terminal, a step in which the shared information transmitting and receiving unit wirelessly transmits and receives the shared information to and from the other information sharing terminals in the vicinity, and the communication control unit Generating the shared information including at least the position acquired by the position information acquiring unit and the identification information stored in the identification information storage unit, and transmitting the shared information to the shared information transmitting / receiving unit; The transmitting and receiving unit wirelessly broadcasts the shared information transmitted by the communication control unit, receives the shared information wirelessly broadcasted from the other information sharing terminal, Transmitting the received shared information to the communication control unit, and the communication control unit receiving the shared information transmitted from the shared information transmitting / receiving unit, Information sharing method.
- FIG. 1 is a configuration diagram of an information sharing terminal 10 which is a basic configuration of an information sharing system according to the present embodiment.
- FIG. 3 is a conceptual diagram of an information sharing operation of the information sharing system 8 according to the first embodiment.
- 9 is a time chart illustrating a communication procedure of information sharing by direct communication according to the second embodiment. It is a conceptual diagram of the path
- 9 is a time chart illustrating a communication procedure of information sharing by multi-hop communication according to the third embodiment.
- FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of information sharing by multistage multihop when there is no limitation on the number of hops in the multihop communication of the third embodiment.
- FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of information sharing by multistage multihop when there is no limitation on the number of hops in the multihop communication of the third embodiment.
- FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of information sharing by multi-stage multi-hop when the number of hops is limited in the multi-hop communication according to the fourth embodiment. It is an example of autonomous control of a mobile robot based on a relative position, and is an explanatory diagram showing a state of control among a plurality of mobile robots. It is an example of autonomous control of a mobile robot based on a relative position, and is an explanatory diagram showing a state of control between a plurality of mobile robots and a “mobile terminal or fixed terminal”.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an autonomous control program based on a relative position, showing an operation example in a case where mobile robots 40 are moving closer to each other.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an autonomous control program based on a relative position, showing an operation example in a case where mobile robots 40 are moving closer to each other.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an autonomous control program based on a relative position, showing an operation example when mobile robots 40d are moving in substantially the same direction.
- This is an example of a program of autonomous control based on a relative position, in which the mobile robot's control computer 16 executes a predetermined robot control program when the mobile robot lands at the target point, and based on the position of the ground terminal 44.
- FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation for controlling landing. This is an example of a program of autonomous control based on a relative position. Description of an operation in a case where the communication control unit executes a predetermined control program to try to prevent interference of radio resources when mobile robots approach each other.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an autonomous control program based on a relative position, showing an operation example when mobile robots 40d are moving in substantially the same direction.
- the mobile robot's control computer 16 executes a predetermined robot control program when the mobile robot lands at the target point
- FIG. 1 shows a configuration diagram of an information sharing terminal 10 which is a basic configuration of the information sharing system 8.
- the information sharing terminal 10 is a device provided in a robot, a mobile terminal, or the like (that is, an unmanned moving body, a manned moving body).
- the information sharing terminal 10 may be provided to an unmanned mobile unit, a manned mobile unit, or a fixed terminal on the ground. As shown in FIG. 1, the information sharing terminal 10 is provided in a robot or a mobile terminal.
- the information sharing terminal 10 may be connected to a shared information display terminal 12. Further, a control computer 16 mounted on the mobile robot 14 for controlling the mobile robot 14 may be connected to the information sharing terminal 10.
- the robot, the mobile terminal, and the fixed terminal correspond to a preferable example of the target object in the claims.
- Information sharing terminal 10 includes a transmitting / receiving antenna 18, a communication control unit 20, a positioning satellite information receiving unit 22, a shared information transmitting / receiving unit 24, an identification information storage unit 26, a mobile robot connection interface 28, and a general-purpose sensor information input.
- An interface 30 and an external interface 32 are provided.
- the communication control unit 20 is a part that controls the operation of the information sharing terminal 10, and the operation of the information sharing terminal 10 is executed by the communication control unit 20 or executed by the communication control unit 20 instructing various peripheral interfaces. I have.
- the information sharing terminal 10 may be realized by, for example, a computer equipped with various peripheral devices, and the communication control unit 20 may be configured by, for example, a CPU and a storage device storing a program executed by the CPU. When the CPU executes the program, the information sharing terminal 10 executes various communication operations.
- the communication control unit 20 performs broadcast transmission of shared information of each mobile robot or the information sharing terminal 10 in a predetermined time slot of a frame having a predetermined fixed time length.
- each information sharing terminal 10 is transmitted by chance at the same time timing, and in order to reduce the probability of communication signals colliding and failing in communication, another communication signal is transmitted in advance before transmission. It has a carrier sensing function that detects whether or not it is transmitting and does not transmit from itself if it is being transmitted. As a result, reception of other shared information broadcast from another robot or terminal is performed in one or a plurality of arbitrary time slots.
- a time slot represents a unit time for transmitting shared information, and a plurality of time slots are aggregated to form a frame.
- the information sharing terminal 10 selects a time slot to be used for transmission from the frame, and transmits the shared information using the selected time slot. Further, the information sharing terminal 10 receives the shared information transmitted by the other device in each time slot.
- This frame corresponds to a preferred example of the communication frame in the claims.
- the information sharing terminal 10 executes a predetermined program.
- the predetermined program may be stored in a storage device in the communication control unit 20. By executing the predetermined program by the CPU or the like in the communication control unit 20, "the information sharing terminal 10 executes the predetermined program" is realized.
- the positioning satellite information receiving unit 22 receives the signal of the positioning satellite, and outputs information including the position and altitude of the own terminal (the information sharing terminal 10) and a time synchronization signal.
- the communication control unit 20 creates shared information using this information and executes the broadcast transmission as described above.
- the positioning satellite information receiving unit 22 corresponds to a preferred example of the position information acquiring unit in the claims.
- the positioning satellite information receiving unit 22 may be, for example, a receiver that receives a GPS (Global Positioning System) satellite, but may use another GNSS (Global Navigation Satellite System) such as GLONASS or Galileo. Is also good.
- the shared information transmission / reception unit 24 is a wireless communication interface that transmits shared information of its own device (own device) and receives shared information of another device. According to the instruction of the communication control unit 20, wireless transmission / reception is executed. In particular, broadcast transmission is performed in accordance with an instruction from the communication control unit 20.
- a radio band to be used for example, a sub-GHz band is preferably used, but another radio band may be used, and a communication method is also arbitrary.
- the shared information transmitting / receiving unit 24 transmits the shared information created by the communication control unit 20 (broadcast transmission), and transmits the received shared information of the other device to the communication control unit 20.
- the communication control unit 20 appropriately stores the received shared information of the other device internally (may be stored in the storage device in the communication control unit 20 described above) and provides the information to the outside. For example, the information may be provided to the shared information display terminal 12 or the external Internet. Further, the communication control unit 20 may calculate the distance between the self (own machine) and another machine or the like to determine whether there is no influence on the own operation, and may issue a warning when the own machine is close. Good. Such an operation of the communication control unit 20 may be realized by the above-described CPU or the like executing a program stored in a storage device in the communication control unit 20.
- the identification information storage unit 26 stores identification information of the own device (own device). Any storage means may be used as long as it can be stored.
- the term “self” refers to an unmanned mobile unit, a manned mobile unit, a fixed terminal, or the like provided with the information sharing terminal 10, and may be any information as long as it is identification information indicating these.
- the autonomous mobile body includes two types, that is, an unmanned case and a manned case.
- an unmanned mobile object, a manned mobile object, and a fixed terminal correspond to a suitable example of the object in the claims.
- the object may include a human.
- the identification information stored in the identification information storage unit may be identification information including types of a drone, a mobile robot, an unmanned aerial vehicle, a ground robot, a manned aircraft, a manned car, an unmanned self-driving vehicle, a fixed terminal, a ground terminal, and the like. Good.
- the object is a human
- the name, telephone number, mail address, employee number, etc. of the human may be used.
- the communication control unit 20 creates shared information using (including) the identification information, and executes the broadcast transmission as described above. Specifically, the shared information is transmitted to the shared information transmitting / receiving unit 24, and the shared information transmitting / receiving unit 24 executes the broadcast transmission.
- the mobile robot connection interface 28 is an interface for connecting to the control computer 16 of the mobile robot 14 for controlling the mobile robot 14 when the information sharing terminal 10 is mounted on the mobile robot 14.
- the mobile robot connection interface 28 corresponds to a preferred example of the mobile object connection interface in the claims.
- the shared information to be shared in the present embodiment may be any information as long as it is information to be shared.
- the shared information includes position information shared by each robot or mobile terminal and identification information of each machine.
- the position information is position information of an unmanned mobile device, a manned mobile device, a fixed terminal, and the like included in the present information sharing system, and the positioning satellite information receiving unit 22 of the information sharing terminal 10 provided in each device. This is the position information to be obtained.
- the identification information is identification information of an unmanned mobile device, a manned mobile device, a fixed terminal, and the like included in the information sharing system, and is stored in the identification information storage unit 26 of the information sharing terminal 10 provided in each device. This is the identification information.
- the shared information may include signal strength information and the number of re-broadcast transmissions.
- the sensor information may be included in the shared information.
- the robot includes various robots, for example, an unmanned aerial vehicle, a ground robot, a fixed device, and the like.
- the mobile terminal may be any terminal as long as it is a mobile terminal, such as a terminal provided on a manned aircraft, a car driven by a human, or the like, or a terminal carried (carried) by a human.
- Various electronic devices are also included. For example, a smart phone carried by an individual may be attached to an automobile or an aircraft, or may be carried by a human. Also, various personal navigation devices may be used.
- the shared information display terminal 12 includes a display for displaying the shared information, and the user can browse the shared information via the display.
- the shared information display terminal 12 for example, a tablet computer or a node personal computer may be used, but any device that can display the shared information may be used.
- the communication control unit 20 By connecting the shared information display terminal 12, the communication control unit 20 appropriately transmits the shared information to the shared information display terminal 12, and the shared information display terminal 12 can display the shared information on the display. Thereby, the user can grasp what information is shared through the display.
- Mobile robot 14 The mobile robot 14 is a robot that can move unmanned, and corresponds to, for example, an unmanned aerial vehicle such as a drone.
- an automatic driving vehicle that moves on the ground
- a ground robot that is remotely operated by a human, and the like also correspond to examples of the mobile robot 14.
- a water-based robot that moves on the water may be used.
- These mobile robots 14 are basically operated by humans.
- a control computer 16 controls various driving units or wireless control units of the mobile robot 14 (see FIG. 1). ).
- control computer 16 CPU or processor
- the control computer 16 can control the navigation, operation, running, and the like of the mobile robot by executing a predetermined program.
- autonomous control autonomous navigation, autonomous traveling, etc.
- the predetermined program may be stored in a predetermined storage device in the control computer 16. Details will be described later in Embodiment 6, Usage Example 3, Usage Example 4, Usage Example 5, and the like. That is, the predetermined program referred to in the sixth embodiment and the like may be stored in a predetermined storage device in the control computer 16.
- FIG. 2 shows a conceptual diagram of the sharing operation.
- an information sharing terminal 10 mounted on a plurality of robots and mobile terminals communicates with each other. Communication is performed with reference to each frame based on a common synchronization signal. A plurality of time slots are accommodated in each frame.
- Each information sharing terminal 10 randomly selects a time slot from a plurality of time slots in each frame, and wirelessly transmits shared information including its own identification number and its own location around its own device. Broadcast. Then, each information sharing terminal 10 around the robot or the like that has performed the broadcast transmission receives the information. In this manner, the plurality of robots and the like mutually receive the broadcast transmission of the other party. As a result, a plurality of robots, manned moving objects, fixed terminals, and the like can share information.
- the method of “mutually receiving broadcast transmissions of the other party” as described in the second embodiment is called information sharing by direct communication.
- FIG. 2 shows a conceptual diagram of such a direct communication.
- the robot 40a is, for example, a rotary wing drone, and includes an information sharing terminal 10a.
- the robot 40b is a fixed-wing drone, for example, and includes the information sharing terminal 10b.
- the mobile terminal 42 is a manned helicopter, and includes an information sharing terminal 10c and a shared information display terminal 12c connected to the information sharing terminal 10c. This allows a manned helicopter passenger to view the shared information.
- the robot 40c is, for example, a ground robot and includes an information sharing terminal 10d.
- the ground terminal 44 is, for example, a fixed terminal arranged on the ground, and includes the information sharing terminal 10e.
- the robot means an unmanned moving body (unmanned moving body). Including aerial drones and robots moving on the ground.
- an unmanned moving object includes a moving object that moves on water.
- a fixing device may be included.
- the mobile terminal means a mobile object (maned mobile object) that is operated and driven by a human. It includes helicopters and fixed wing airplanes that are driven by humans, and vehicles that are driven by humans on the ground. It also includes humans themselves. The case where a person is walking while carrying the information sharing terminal 10 is also included in the mobile terminal.
- a fixed terminal is a terminal fixedly installed at any position, and is a ground terminal (also referred to as a ground fixed terminal or a ground fixed station), as well as a water terminal fixedly installed on water. , Lake terminals and marine terminals. Also, an aerial terminal fixedly arranged in the air by an airship or the like is included. Further, the terminal may be a terminal which is located at a practically fixed position like a geostationary satellite.
- the path of direct communication is indicated by a double-headed arrow line (a line having arrows at both ends of the line). This double-headed line is a line connecting the broadcast transmission point and the reception point in both directions.
- FIG. 3 is a time chart showing a communication procedure of information sharing by direct communication. As shown in FIG. 3, communication is performed for each frame.
- the frame is composed of a plurality of time slots, and in one time slot, only one information sharing terminal 10 can broadcast.
- the start timing of each frame is determined by an arbitrary synchronization means between a plurality of information sharing terminals.
- This synchronizing means may be a means based on a time pulse included in the GPS reception signal.
- the information sharing terminal A performs the broadcast transmission of the shared information in the first time slot of the first frame. This can be received by another information sharing terminal 10 located in a range where the surrounding radio waves can reach, and information can be shared.
- Each information sharing terminal 10 can freely determine which time slot in the frame is to be used (ie, whether to transmit the shared information using the frame).
- the terminal 10 may randomly select a time slot to transmit.
- the information sharing terminal B performs broadcast transmission of the shared information in the second time slot in the first frame.
- the information sharing terminal C performs the broadcast transmission of the shared information in the third time slot in the first frame.
- the information sharing terminal randomly selects a time slot to be used.
- the information sharing terminal A uses the fourth time slot, and the information sharing terminals B and C both use the fifth time slot.
- a signal collision occurs in the fifth time slot. This collision does not occur if the carrier sensing function works well, but does not.
- the time slot to be used is randomly selected for each frame.
- the time frames used coincide with each other, and a collision may occur.
- re-broadcast transmission of the shared information is attempted in the frame next to the frame in which the collision occurred, and the time slot used at that time is also randomly selected. This reduces the possibility of a collision occurring again.
- the fifth time slot of the fourth frame in FIG. 3 since the collision between the information sharing terminal A and the information sharing terminal C has occurred, the sharing of the shared information is performed again in the next frame (not shown). Information transmission is performed. Note that such processing may be executed by the communication control unit 20 of the information sharing terminal 10.
- the communication control unit 20 includes a CPU and a processor, and the CPU and the like execute a predetermined program to execute the above-described communication processing.
- the information sharing terminal 10 always tries to perform broadcast transmission of shared information in each frame.
- a mobile robot or the like provided with the information sharing terminal 10 it is preferable to grasp the position in real time (in real time), and therefore, an attempt is made to broadcast the shared information in all frames.
- the shared information is broadcast in all frames.
- transmission of shared information is attempted in all frames in the same manner.
- the shared information for which the broadcast transmission is attempted is shared information based on the own device and shared information received from another device.
- both the shared information based on the own device and the shared information received from another device may be attempted to be broadcasted in one frame.
- the shared information to be shared is information including the location of the own device, an identification number, and the like, but may include various other information.
- the position of the own device may include altitude or time in addition to latitude and longitude.
- the information may include the signal strength, the number of re-broadcast transmissions, the message, the command, and the information sharing destination designation information.
- various measurement data by a sensor may be included.
- various measurement data such as temperature, humidity, atmospheric pressure, wind direction, wind speed, ultraviolet intensity, infrared intensity, radiation intensity, and atmospheric component measurement data may be included.
- the information sharing terminal 10 may connect and use various measurement sensors using the general-purpose sensor information input interface 30, for example (see FIG. 1).
- the communication control unit 20 can acquire the various measurement data described above using the various measurement sensors connected in this manner, and may use the measurement data to create shared information. Further, the information may include the type of the own device (maned mobile, unmanned mobile, fixed station, etc.), speed, traveling direction, and the like. Further, the type of the robot, the type of the terminal, and the like may be included in the shared information. Also, when the shared information transmitting / receiving unit receives the shared information broadcast from another information sharing terminal and the shared information is transmitted to the communication control unit, the shared information is included in the information sharing destination designation information included in the shared information. If the information sharing destination does not include the own device, a process of discarding the shared information may be performed. By including the information sharing destination designation information and the message or the command in the shared information, a message or a command for controlling an autonomous mobile unit may be sent to one or more limited information sharing terminals.
- the information may include the type of the own device (maned mobile, unmanned mobile, fixed station, etc.), speed, traveling direction, and the
- Embodiment 3 Information sharing operation of information sharing system (spread type information sharing by multi-stage multi-hop)
- a plurality of robots and mobile terminals are equipped with the information sharing terminal 10.
- a description will be given of a second example in which the information sharing terminals 10 mutually share information using a frame defined based on a synchronization signal.
- a frame is defined by a predetermined synchronization signal, and a plurality of time slots are accommodated in the frame, as in the second embodiment and FIG.
- the feature of the third embodiment is that the information sharing terminal 10 selects two types of time slots when selecting a time slot, and performs “shared information transmission” and “shared information relay transmission” in each time slot. It is characterized by executing. There are two methods for selecting the time slot. (First Method) Two time slots are selected from one frame. (Second Method) A frame is divided into two types (for example, an odd frame and an even frame), and one time slot and the other time slot are selected from each frame. For example, “one time slot” is selected from odd frames, and “the other time slot” is selected from even frames.
- Each information sharing terminal 10 randomly selects two (two types) time slots from a plurality of time slots in each frame. . Each is called “one time slot” and "the other time slot".
- the shared information including the identification number and the own position is broadcasted to the surroundings by radio.
- the shared information broadcasted by another robot or another terminal is re-broadcast.
- Such an operation enables information sharing by multi-stage multi-hop. That is, the shared information transmitted from the other device is temporarily stored therein, and is re-broadcast at a predetermined timing, so that the shared information can be relayed and spread farther.
- To temporarily store the data in the communication control unit 20 may be stored using the storage device in the communication control unit 20 described with reference to FIG. 1 or a predetermined external storage device may be used. Further, the storage device may be shared with the identification information storage unit 26. The re-broadcast shared information of another device may include the identification number of the other device and the position of the other device.
- the re-broadcast transmission may be performed according to a priority order according to a predetermined rule based on information included in the shared information as necessary.
- a predetermined rule various rules may be defined.For example, when the position or altitude of an unmanned or manned moving object is included, it is considered that information sharing needs to be performed promptly. May be higher. In order to avoid collisions, the position and altitude of the other aircraft need to be grasped in real time.
- the shared information including the position of the fixed terminal the position and altitude of the fixed terminal are not frequently changed, so that the priority may be set lower.
- the information sharing terminals 10 mutually receive the re-broadcast transmitted shared information, so that the information can be spread among a plurality of robots and mobile terminals by multi-stage multi-hop. This makes it possible to spread and share the shared information widely.
- FIG. 4 shows a conceptual diagram of a route for spreading information sharing by multi-hop communication according to the third embodiment. This figure is almost the same as FIG. 2 described above, but the path indicated by the double-headed arrow is different.
- a double-headed arrow indicates a route of direct communication / multi-hop communication (broadcast).
- the double-headed arrow is drawn bidirectionally from the broadcast transmission point directly or via a relay point to the reception point.
- the path from the ground terminal 44 to the robot 40b via the robot 40a is one path, and is connected by a double-headed arrow line.
- the path from the ground terminal 44 to the mobile terminal 42 via the robots 40a and 40b is one route, and is connected by a double-headed arrow line.
- another route from the ground terminal 44 to the robot 40c via the robots 40a and 40b is connected by a double arrow line.
- the path from the robot 40a to the mobile terminal 42 via the robot 40b is another path, and is connected by a double-headed arrow line.
- the double-headed arrow lines in FIG. 4 indicate examples of routes for direct communication and multi-hop communication (broadcast). In other words, it represents a bidirectional route from a broadcast transmission point directly or via a relay point to a reception point.
- the information sharing terminals 10 select one time slot in a certain frame and select the other time slot in the next frame.
- the use of the “one time slot” and the “other time slot” is the same as in the above (3-1), and “sending shared information” and “sending shared information” are executed.
- the point that “one time slot” and “the other time slot” are located in different frames is different from (3-1), but the other points are as described in (3-1). ). That is, in the “one time slot”, the shared information including the identification number and the self-position is wirelessly broadcast to the surroundings. Then, in the “other time slot” in the next frame, the shared information broadcasted by another robot or another terminal is broadcast again.
- FIG. 5 is a time chart illustrating a communication procedure according to the third embodiment. That is, an example of a communication procedure of spread information sharing by multi-hop communication is shown.
- the communication procedure shown here is a procedure in the case where one time slot and the other time slot are selected from different frames, as described in (3-2).
- the first frame in FIG. 5 performs the same operation as in FIG. That is, information sharing terminal A executes shared information transmission in the first slot, information sharing terminal B executes shared information transmission in the second slot, and information sharing terminal C executes shared information transmission in the third slot. (See FIG. 5).
- the operation of the second frame in FIG. 5 is a characteristic operation (in 3-2). That is, in the second frame, the information sharing terminal 10 transmits the shared information of the other device in the selected “other time slot”. This is called “shared information relay transmission” (see FIG. 5). As shown in FIG. 5, information sharing terminal A performs shared information relay transmission in the fourth slot, information sharing terminal B performs shared information relay transmission in the fifth slot, and information sharing terminal C also performs shared information relay transmission in the fifth slot. The shared information relay transmission is being executed (see FIG. 5).
- one of the shared information received from another information sharing terminal 10 is selected and retransmitted according to a predetermined rule.
- a predetermined rule Depending on the positional relationship between an unmanned mobile object (such as a robot) and a manned mobile object, the amount of shared information received from another information sharing terminal 10 may be extremely large. In that case, it is preferable that there is a predetermined rule (rule) as to which "shared information received from another information sharing terminal 10" should be relayed with priority.
- the “shared information received from another information sharing terminal 10” may be relayed (shared information relay transmission) according to the priority order defined by this rule.
- the timing of the shared information relay transmission may be randomly selected in a frame different from the “shared information transmission”. For example, in FIG. 5 (method of 3-2), “shared information transmission” is performed in odd frames, and “shared information relay transmission” is performed in even frames. Further, for example, as described in (3-1), the timing of the shared information relay transmission is determined by randomly selecting the “other time slot” separately in the same frame as the frame performing the “shared information transmission”. Is also good. Further, the timing of the shared information relay transmission may be a time slot immediately after the “one time slot” in which the “shared information transmission” is performed. In other words, immediately after “one time slot” may be “the other time slot”.
- shared information relay transmission may be transmitted in the same time slot.
- the shared information relay transmission between the information sharing terminal B and the information sharing terminal C collides.
- the shared information relay transmission can be performed again at the next timing, but the timing may be randomly determined in each information sharing terminal 10. This is to avoid a collision again.
- the information sharing terminal A executes shared information transmission in the third time slot
- the information sharing terminal B executes shared information transmission in the first time slot
- Terminal C performs shared information transmission in the third time slot. These correspond to “one time slot”.
- communication collision has occurred in the third frame, processing may be performed in the same manner as in the second frame.
- the information sharing terminal A executes the shared information relay transmission in the fifth time slot
- the information sharing terminal B executes the shared information relay transmission in the second time slot
- the information sharing terminal C executes the shared information relay transmission in the fourth time slot. These correspond to the “other time slot”.
- Embodiment 4 Information sharing operation of information sharing system (when the number of hops is limited in spread type information sharing by multi-stage multi-hop)
- a plurality of robots and mobile terminals are equipped with the information sharing terminal 10.
- the frame is defined by a predetermined synchronization signal, and a plurality of time slots are accommodated in the frame as in the second and third embodiments.
- two types of time slots are selected, and “shared information transmission” and “shared information relay transmission” are executed in each time slot, similarly to the third embodiment.
- the fourth embodiment is similar to the third embodiment in that it is a multi-hop communication, but differs from the third embodiment in that the number of hops is limited.
- the information sharing terminal 10 performs the following operation.
- (4-1) Similar to the third embodiment in that two types of time slots are provided, but in “one time slot”, the identification number of the self (own device) is included in the shared information transmitted by the shared information transmission. The difference is that the number of re-broadcast transmissions (also referred to as the number of hops) is included in addition to the information on the location and location.
- (4-2) In the “other time slot” of the two types of time slots, the shared information broadcasted by another robot or another terminal is broadcast again.
- the re-broadcast shared information of the other device may include the identification number of the other device and the position of the other device. Further, the re-broadcast transmission may be performed in a priority order according to a predetermined rule based on information included in the shared information as needed. The predetermined rule may be determined in the same manner as in the third embodiment.
- the information sharing terminal 10 when receiving the shared information broadcasted by another robot or another terminal, the information sharing terminal 10 adds 1 to the number of re-broadcast transmissions in the shared information, As a result, if the value exceeds a predetermined reference value, re-broadcast transmission is not executed. On the other hand, if the result of adding 1 to the number of re-broadcast transmissions in the shared information does not exceed a predetermined reference value, re-broadcast transmission (corresponding to shared information relay transmission) is performed as in the third embodiment. Do). Alternatively, a means may be adopted in which 1 is subtracted from a predetermined reference value which is determined in advance, and when the result becomes 0, re-broadcast transmission is not executed.
- the information sharing terminals 10 mutually receive the re-broadcast transmitted shared information, thereby spreading the information among a plurality of robots and mobile terminals by multi-stage multi-hop. can do. This makes it possible to spread and share the shared information widely.
- the number of re-broadcast transmissions (the number of hops) is stored in the shared information, and is incremented by one each time this is re-broadcast, so that the shared information is re-broadcast.
- the number of transmissions can be recorded. If the number of re-broadcast transmissions is compared with a predetermined reference value and exceeds a predetermined reference value, the number of re-broadcast transmissions (hop count) can be limited by not performing re-broadcast transmission. .
- FIGS. 4 and 5 are diagrams corresponding to the fourth embodiment. .
- the number of re-broadcast transmissions (the number of hops) is limited, shared information is not unnecessarily repeated and re-broadcast transmission is not performed. As a result, the communication success rate of information sharing can be improved.
- FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the operation states when there is no limit on the number of hops (Embodiment 3) and when there is a limit on the number of hops (Embodiment 4).
- FIG. 6A is an explanatory diagram of an operation of information sharing by multistage multihop when there is no limitation on the number of hops.
- the shared information is sequentially transmitted to the robot A, the robot B, the robot C, and the robot X. Then, the shared information is transmitted from the robot X to the ground terminal 44 or the mobile terminal 42.
- the robot includes the information sharing terminal 10, although the information sharing terminal 10 is not shown.
- the shared information received from another information sharing terminal 10 is unconditionally re-broadcast and transmitted in the time slot (see FIG. 5 and the like) to which the shared information relay transmission is allocated. You.
- FIG. 6B is an explanatory diagram of an information sharing operation by multi-stage multi-hop when the number of hops is limited.
- the shared information is sequentially transmitted to the robot A and the robot B. Then, the shared information is transmitted from the robot B to the ground terminal 44 or the mobile terminal 42.
- the limit on the number of hops is two is assumed. That is, After the shared information is transmitted to the ground terminal 44 or the mobile terminal 42, re-broadcast communication is not executed.
- the robots (A, B) each include an information sharing terminal 10.
- each information sharing terminal 10 records the number of hops in the shared information and broadcasts the information. If the value obtained by adding 1 to the number of hops recorded in the received shared information exceeds a predetermined reference value (predetermined value), each information sharing terminal 10 receiving this does not re-broadcast this. .
- predetermined value a predetermined reference value
- the initial value of the number of re-broadcast transmissions (the number of hops) initially set in the shared information is not particularly limited, but may be, for example, “1” from the viewpoint of easy understanding. In addition, for example, “2” may be used, or various numbers may be used as initial values according to applications.
- a predetermined value (reference value) to be compared after adding 1 to the number of re-broadcast transmissions is a number for determining the allowable hop number. For example, when the initial value is “1”, by setting the predetermined value (reference value) to “3”, the maximum number of hops can be limited to “2”. The limit on the number of hops may be freely set by a combination of the initial value and a predetermined value (reference value).
- Embodiment 5 FIG. Display of Shared Information
- an unmanned mobile unit, a manned mobile unit, a fixed terminal, and the like are included, each of which is equipped with the information sharing terminal 10. Then, the information sharing terminals 10 mutually broadcast the shared information, and can share the shared information literally.
- This shared information is information including the position of the self (own apparatus) and the identification number of the self, but may include other information.
- the relative position relationship can be obtained by comparing the position of the other device with the position of the own device (own device).
- an approach warning may be issued when the distance between the self device and another device becomes smaller than a predetermined distance. This approach warning can warn the other aircraft of approach, which can contribute to preventing an accident such as a collision.
- the information sharing terminal 10 transmits the shared information to the shared information display terminal 12 connected to the information sharing terminal 10. It is preferable to display the time. This is because in the case of a moving body, its position changes every moment. Further, the information sharing terminal 10 may send the shared information not only to the shared information display terminal 12 but also to a predetermined external network to be connected.
- the network here includes the so-called Internet, a regional IP network, a mobile phone network, and the like. Connection to these networks may use the external network interface 32 shown in FIG. It is also possible to monitor the information sharing system from a remote location by monitoring the shared information externally via, for example, the Internet.
- Embodiment 6 Control Based on Relative Position
- the information sharing system includes an unmanned mobile object, a manned mobile object, a fixed terminal, and the like, each of which is equipped with the information sharing terminal 10, as described above.
- the control computer 16 of the mobile robot 14 transmits the own shared information (of the robot) from the information sharing terminal 10 It can also be configured to be able to receive the shared information of other robots and mobile terminals that do so. In the case of such a configuration, the control computer 16 receives the shared information from the communication control unit 20 of the information sharing terminal 10 via the mobile robot connection interface 28.
- the communication control unit 20 of the information sharing terminal 10 When a request for shared information is received from the control computer 16 of the mobile robot 14 via the mobile robot connection interface 28, the communication control unit 20 of the information sharing terminal 10 responds to the request by itself to share the self (the robot). The information and the shared information of the other device are transmitted to the control computer 16 of the mobile robot 14.
- control computer 16 that has received the shared information can grasp the relative positional relationship between its own position and the positions of other surrounding devices based on the shared information. Based on this, the operation of the mobile robot 14 or the wireless resources used by the mobile robot 14 can be controlled. Such so-called autonomous control will be described in detail below with reference to the drawings.
- FIGS. 7A and 7B An example of autonomous control of the mobile robot based on the relative position is shown in FIGS. 7A and 7B.
- FIG. 7A shows a state of control between a plurality of mobile robots. Specifically, FIG. 7A shows a mobile robot A14a and a mobile robot B14b.
- the mobile robot A14a is provided with a control computer 16a, and the control computer 16a is connected to the information sharing terminal 10f via a mobile robot interface 28a in the provided information sharing terminal 10f.
- the mobile robot B14b is provided with a control computer 16b, and the control computer 16b is connected to the information sharing terminal 10g via the mobile robot interface 28b in the provided information sharing terminal 10g. .
- These two mobile robots A14a and B14b transmit and receive shared information to and from each other, and understand each other's positional information and relative positional information. In such a situation, the following processing is performed.
- Step 1 The information sharing terminal 10f (10g) shares the shared information including the position information and the identification information of its own device with the position information and the identification information of another surrounding mobile robot B14b (the mobile robot A14a).
- the information is output to the control computer 16a (16b) of the mobile robot A 14a (mobile robot B 14b) (see FIG. 7A).
- Step 2 the control computers 16a (16b) execute a predetermined robot control program based on the mutual shared information.
- the control computer 16a (16b) includes a predetermined storage device therein, and a predetermined robot control program may be stored therein. Further, a CPU or a processor in the control computer 16a (16b) may execute the predetermined robot control program.
- Step 3 In this way, autonomous cooperation / cooperative control between two or more mobile robots A14a (mobile robots B14b) is possible.
- FIG. 7A shows two mobile robots 14a (mobile robots B14b), but autonomous cooperative / cooperative control is possible even with three or more mobile robots.
- the mobile robot A14a (B14b) may be any mobile robot, such as a drone or a ground robot.
- Coordinated / cooperative operation Various controls are possible as autonomous cooperative / cooperative control. When they are too close, an operation of moving away from each other may be executed, and when they are too far apart, control may be executed so as to approach each other. These operations can be freely programmed by the above-mentioned predetermined program executed by the control computer 16a (16b).
- FIG. 7B shows a state of control between a plurality of mobile robots and a “mobile terminal or fixed terminal”. Specifically, FIG. 7B shows a mobile robot C14c and an information sharing terminal 10i provided in a mobile terminal or a fixed terminal.
- the mobile robot C14c is provided with a control computer 16c, and the control computer 16c is connected to the information sharing terminal 10h via a mobile robot interface 28c in the provided information sharing terminal 10h.
- a mobile terminal or a fixed terminal includes an information sharing terminal 10i.
- the mobile robot C14c and the mobile terminal or the fixed terminal transmit and receive shared information to each other, and grasp each other's positional information and relative positional information.
- the information sharing terminal 10h transmits the shared information including the position information and the identification information of its own device, and the shared information including the position information and the identification information of another nearby mobile terminal or fixed terminal to the mobile robot.
- the data is output to the control computer 16c (see FIG. 7B).
- the control computer 16c executes a predetermined robot control program based on the mutual shared information.
- the control computer 16c includes a predetermined storage device therein, and a predetermined robot control program may be stored therein.
- a CPU, a processor, or the like in the control computer 16c may execute the predetermined robot control program. (Step 6) In this manner, autonomous cooperation / cooperative control between the mobile robot 14c and other nearby mobile terminals or fixed terminals is possible.
- the mobile robot C14c may be any mobile robot, for example, a drone or a ground robot.
- the “mobile terminal or fixed terminal” provided with the information sharing terminal 10i refers to various terminals and electronic information devices (smartphones and the like) carried and carried by manned aircraft, automobiles, human beings, or fixed points. May be a terminal installed in the terminal.
- the control mentioned in the description of FIG. 7A can be used, and even if the mobile robot C14c executes control to cooperate with the mobile terminal. Good. Further, the mobile robot C14c can execute control based on the position of the fixed terminal. For example, it is possible to execute control so as not to collide with the fixed terminal.
- FIG. 8A shows an example in which the mobile robot D40d and the mobile robot E40e execute a collision avoidance program.
- the mobile robot D40d is provided with an information sharing terminal 10j.
- the mobile robot D40d is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the mobile robot E40e is provided with an information sharing terminal 10k.
- the mobile robot E40e is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the two mobile robots D40d and E40e transmit and receive shared information to each other, and grasp each other's positional information and relative positional information. That is, information is shared.
- the mobile robot D40d executes a program that changes the course according to a predetermined rule based on information such as the position, altitude, moving direction, and speed of the mobile robot E14e received by the information sharing terminal 10j. I do.
- the mobile robot E40e executes a program that changes the course according to a predetermined rule based on information such as the position, altitude, moving direction, and speed of the mobile robot D40d received by the information sharing terminal 10k.
- the moving directions are mutually changed.
- a simple program can be executed by both control computers 16.
- a program that changes the moving direction to the left (or to the right, upward, or downward) in the traveling direction is suitable.
- the directions are changed so as not to collide with each other, which contributes to securing the safety of the mobile robot 40. If the distance between the two is sufficiently large as a result of the collision avoidance exercise, the execution of the above program may be terminated. Then, it may be operated as a mobile robot that is operated by a normal operator or that moves along a predetermined route.
- FIG. 8B shows an example in which the mobile robot F40f and the mobile robot G40g execute a cooperative control program.
- the mobile robot F40f is provided with an information sharing terminal 101 (L).
- the mobile robot F40f is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the mobile robot G40g is provided with an information sharing terminal 10m.
- the mobile robot G40g is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the two mobile robots F40f and G40g transmit and receive shared information to each other, and grasp each other's positional information and relative positional information. That is, information is shared.
- the mobile robot F40f determines a predetermined value based on the information such as the position, altitude, moving direction, and speed of the mobile robot G14g received by the information sharing terminal 101 (L). Execute a robot control program that operates cooperatively according to the rules. On the other hand, (the control computer 16 of) the mobile robot G40g cooperates with the route according to a predetermined rule based on information such as the position, altitude, moving direction, and speed of the mobile robot F40f received by the information sharing terminal 10m. Execute a robot control program that performs
- the mobile robot E40e executes a robot control program that cooperates along a course according to a predetermined rule, similarly to the mobile robot D40d.
- the example of two mobile robots D40d and E40e has been described, but the same cooperative operation can be performed with three or more mobile robots.
- platooning / following operation / synchronous operation / cooperative operation by a plurality (two or more) of mobile robots 40 becomes possible.
- the execution of the robot control program may be ended. After that, the robot may be operated by a normal operator or operated as a mobile robot that moves along a predetermined route.
- FIG. 9A when the mobile robot H40h lands at the target point, the control computer 16 (not shown) of the mobile robot H40h determines a predetermined position.
- 3 is an explanatory diagram of an operation of executing the robot control program and performing landing control based on the position of the ground terminal 44.
- the mobile robot H40h is provided with an information sharing terminal 10n.
- the mobile robot H40h is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the ground terminal 44 is provided with an information sharing terminal 10o (O).
- the mobile robot H40h and the ground terminal 44 transmit and receive shared information to and from each other, and grasp each other's positional information and relative positional information. That is, information is shared.
- the mobile robot H40h is going to pass through the passing point P and land at the target point Q.
- the information sharing terminal 10n of the mobile robot H40h controls the mobile robot H40h based on the information received by the information sharing terminal 10n such as the position and altitude of the ground terminal 44 and the information such as the position and altitude of the mobile robot H40h itself.
- Computer 16 (not shown). Then, the control computer 16 executes a predetermined robot control program based on these data. Specifically, it is guided based on the ground terminal 44 and executes a robot control program for landing at the target point Q.
- the control computer 16 controls the mobile robot H40h by executing such a robot control program.
- the mobile robot H40h passes through the passing point P in the air at a predetermined relative position from the ground terminal 44, and is further guided from the ground terminal 44 to a target point Q on the ground at the predetermined relative position.
- the mobile robot H40h passes through a passing point P in the air at a predetermined relative position from the ground terminal 44 and further reaches a target point Q on the ground at the predetermined relative position from the ground terminal 44. It is guided to take.
- the robot control program described in the example of FIG. 9A determines the positions of the passing point P and the target point Q at a predetermined relative position from the ground terminal 44 with the position of the self (mobile robot H40h) and the position of the ground terminal 44. From the relative positional relationship of As a result, the relative positional relationship between the own point and the passing point P and the target point Q can be obtained more accurately, and the landing can be performed more accurately.
- the control computer 16 receives the position of its own device (mobile robot H40h) and the position of the ground terminal 44 from the information sharing terminal 10p in real time as much as possible (in real time). However, it is preferable in terms of accuracy to control the operation of the own device based on the relative positional relationship between them.
- FIG. 9B shows that when the mobile robot I40i and the mobile robot J40j approach each other, a predetermined control program is executed to prevent radio resource interference.
- An explanatory diagram for an attempt to execute is shown.
- the mobile robot I40i is provided with an information sharing terminal 10p.
- the mobile robot H40h is provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- the mobile robot J40j is provided with an information sharing terminal 10q.
- the mobile robot J40j is also provided with a control computer 16 for controlling its movement, but is not shown.
- these mobile robots I40i and J40j are flying at a sufficient remote distance, and there is almost no interference of radio resources.
- the radio resources refer to frequency channels, time slots and the like of radio communication.
- the wireless resources could be used freely.
- a case will be described as an example where the mobile robot I40i and the mobile robot J40j (at a position sufficiently distant from the mobile robot I40i) both use the radio resource R1.
- the wireless resources described here are wireless resources used for controlling the mobile robot I40i and the mobile robot J40j, or wireless resources used for data communication and image communication unrelated to the control.
- the mobile robot I40i approaches the mobile robot J40j from a state in which the mobile robot I40i and the mobile robot J40j located at a sufficiently distant position use the radio resource R1, and interference of the radio resource occurs.
- the following processing is executed.
- Step 7 As a result of approaching, mutual shared information can be transmitted and received, and mutual positional information and relative positional information can be grasped mutually. That is, information sharing is realized between the information sharing terminal 10p of the mobile robot I40i and the information sharing terminal 10q of the mobile robot J40j. Based on such information, the information sharing terminal 10p and the information sharing terminal 10q determine that the attached mobile robot I40i and the mobile robot J40j share a part of the shared information such as the radio resources used for their operation.
- each control computer 16 of each mobile robot 40 executes a predetermined control program.
- Step 8 The control computer 16 of the mobile robot I40i executes the control program, and based on the shared information provided from the information sharing terminal 10p, the received information such as the position and altitude of the mobile robot J40j, and The used wireless resources can be known, and based on the information, the control computer 16 changes the used wireless resources according to a predetermined rule. Specifically, the control computer 16 changes the radio resource to be used from the radio resource R1 to the radio resource R2. In the case of FIG. 9B, the information sharing terminal 10q of the mobile robot J40j does not change the radio resource to be used and continues to use the radio resource R1. This is because, for example, when the user is not moving, a rule is set such that the radio resource used is not changed and the radio resource used by the moving side is changed.
- the radio resources can be freely selected, and when the radio interference occurs, the radio resources used to minimize the radio interference can be used. Has changed. Therefore, according to the present embodiment, more effective utilization of radio resources can be achieved.
- the rule is set so as to change the radio resource used by the approaching mobile robot I40i, but basically either may change the radio resource.
- the wireless resource used by the approaching mobile robot I40i is changed. Such a determination may be executed by a predetermined control program.
- the operator of the mobile robot could only grasp the position and state of the mobile robot that he or she controlled.
- the operator equipped with the information sharing terminal 10 can control not only the mobile robot controlled by the operator but also the position and the state of the other mobile robot controlled by another driver, and the relative position between them.
- the target position can be grasped in real time. This is because information sharing is performed between the information sharing terminals 10. Therefore, an effect of enabling an action of avoiding dangers such as approaching and collision between mobile robots is expected.
- each information sharing terminal 10 transmits and receives a communication signal (shared information) while reducing the collision of signals equally and autonomously in a distributed manner, the information sharing system Can be expected to reduce maintenance costs.
- the carrier sharing connection method may be combined with “information sharing by communication” in the technology described in the present embodiment, and it is possible to reduce the probability of collision between wireless communication signals and improve the success rate of communication.
- the information sharing terminal 10 is shaded by buildings, terrain, and the like, and is placed in a place where radio waves do not reach the pilot directly, that is, out of line of sight of radio waves. Even if a mobile robot controlled by another pilot is located, if the mobile robot controlled by the pilot is in a position where the radio waves of the mobile robot controlled by another pilot can directly reach, the pilot can control the other robot. It is possible to grasp in real time the position and information of the mobile robot that the pilot steers.
- an information sharing terminal based on the method according to the present embodiment is fixedly installed at an appropriate position such as on the ground or on a building instead of the mobile robot steered by the operator. This also makes it possible to grasp the position and state of the mobile robot of another operator outside the line of sight in real time.
- the multi-hop mode (Embodiments 3 and 4) by providing a multi-stage multi-hop function, it becomes a shadow of a building, a terrain, and the like, so that a radio wave does not reach the pilot directly, that is, in a place where radio waves are out of sight.
- the range (the range in which the mobile robot can exist) of the mobile robot whose position and state can be grasped in real time can be further expanded.
- the range of the mobile robot capable of grasping the position and state in real time is improved.
- the operator of the mobile robot can control the position and state of the mobile robot controlled by the user and the mobile robot controlled by another driver, and the relative position of the mobile robot controlled by the user.
- the relationship can be confirmed in real time on a map or by voice or the like on the shared information display terminal 12, and it is possible to intuitively and quickly perform an operation to avoid the danger due to approach or collision.
- the pilot of the manned aircraft can display the position, altitude, speed, heading, identification number, etc. of the unmanned aircraft flying around in a shared information display. It can be grasped by the terminal 12, and it is possible to take a risk avoidance action such as a collision.
- the pilot of the unmanned aerial vehicle can also grasp the position, altitude, speed, traveling direction, identification number, etc. of the manned aircraft flying around by the shared information display terminal 12, and can take a risk avoidance action such as a collision. Become.
- each mobile robot can grasp the position, altitude, speed, traveling direction, identification number, and the like of each of the other mobile robots located around the mobile robot. It is also possible for the control computer provided in the mobile robot to perform appropriate motion control autonomously. As a result, the possibility that a plurality of mobile robots can automatically avoid a collision is improved. In addition, it is possible to improve the possibility that a plurality of mobile robots can automatically execute advanced autonomous control such as following action and cooperation action.
- the radio resources such as the frequency and time slot of the radio communication for controlling the mobile robot or for the application more efficiently, it is possible to reduce the mutual interference of the radio waves and reduce the radio interference. It is also possible to use resources more effectively and substantially increase communication capacity.
- Unmanned aerial vehicles operated by different operators Aircraft identification, position grasp and collision avoidance An operator operating an unmanned aerial vehicle, an unmanned aerial vehicle operated by the operator, and other operators in the vicinity thereof
- Other unmanned aerial vehicles operated by the E-commerce include the technology of this embodiment to form an information sharing system. That is, an information sharing system can be formed by providing the information sharing terminal 10 in each device. As a result, each pilot can grasp the identification number, the aircraft type, the position, the altitude, the moving direction, and the speed of another unmanned aircraft operated by the other pilot using the technology of the present embodiment. Specifically, the information can be grasped by the information sharing terminal 10 and the shared information display terminal 12 connected thereto.
- the information sharing terminal 10 determines the position, altitude, moving direction, speed, etc., which are the shared information of the own device, and the position, altitude, moving direction, speed, etc., which are the received shared information of the other device. It is also possible to supply to a flight computer.
- the flight computer corresponds to a suitable example of the control computer 16 of the above-described embodiment.
- the possibility that the flight computer automatically performs the avoidance of approach or collision between unmanned aerial vehicles by executing a predetermined program set in advance is improved.
- the unmanned aerial vehicle may be an unmanned mobile object such as an automatic driving vehicle or a robot.
- a shared system can be built. Specifically, an information sharing system can be constructed by providing the information sharing terminal 10 in each device. With this information sharing system, the operator of the helicopter can grasp the identification number, type, position, altitude, moving direction, speed, etc. of the other unmanned aircraft operated by other pilots in the vicinity using the technology of the present embodiment. It is possible to do. Specifically, it is possible to grasp using the information sharing terminal 10 and the information sharing terminal 12 connected thereto. Therefore, the possibility that the helicopter operator can manually avoid approaching or colliding with the unmanned aerial vehicle can be improved.
- the pilot of the unmanned aerial vehicle is equipped with the technology of the present embodiment, and the pilot can identify the identification number of the manned aircraft flying around, the aircraft type, the position, the altitude, the moving direction, the speed, etc. It is possible to grasp. Specifically, the pilot can use the information sharing terminal 10 and the shared information display terminal 12 connected to the information sharing terminal 10 to grasp the above various information of the manned aircraft flying around. As a result, the possibility that the pilot can manually avoid the approach or collision of the unmanned aircraft to the manned aircraft is improved.
- the technology of the present embodiment is connected to a flight computer mounted on an unmanned aerial vehicle, and data such as the mutual position, altitude, moving direction, and speed of the own aircraft (unmanned aerial vehicle) and the manned aircraft are input to the flight computer.
- data such as the mutual position, altitude, moving direction, and speed of the own aircraft (unmanned aerial vehicle) and the manned aircraft are input to the flight computer.
- Unmanned aerial vehicle unmanned aerial vehicle
- the information sharing terminal 10 can transmit data such as the position, altitude, moving direction, and speed of the own aircraft (unmanned aircraft) and the manned aircraft to the flight computer.
- the flight computer corresponds to a preferred example of the control computer 16.
- the unmanned aircraft may be an unmanned mobile such as a ground vehicle or a robot, and the manned aircraft may be a manned mobile such as a manned vehicle or a person carrying the information sharing terminal 10.
- Application example 3 Autonomous control in which a plurality of unmanned aerial vehicles are mutually linked
- An information sharing system can be constructed by providing a plurality of unmanned aerial vehicles with the technology of this embodiment, that is, the information sharing terminal 10.
- the information sharing terminal 10 is connected to a flight computer mounted on each unmanned aerial vehicle.
- data such as the identification number, position, altitude, moving direction, and speed of the own aircraft obtained by the information sharing terminal 10 and the identification number, position, altitude, moving direction, and speed of other unmanned aerial vehicles are obtained.
- the flight computer can execute a preset program based on these data.
- a plurality of unmanned aerial vehicles are linked with each other, and a flight in which one aircraft follows the other aircraft at a fixed distance or a large number of unmanned aerial vehicles are arranged in the air three-dimensionally.
- the unmanned aerial vehicle may be an unmanned mobile such as a vehicle or a robot.
- Application Example 4 Guidance Control of Unmanned Aerial Vehicle to Target Route or Target Point
- An unmanned aerial vehicle and a fixed station fixedly installed at a predetermined position are provided with the technology of the present embodiment, that is, the information sharing terminal 10 to provide an information sharing system. Can be constructed.
- the information sharing terminal 10 included in the unmanned aerial vehicle is connected to a flight computer of the unmanned aerial vehicle.
- the data such as the identification number, position, altitude, moving direction, speed, and the like of the self-machine (unmanned aerial vehicle) acquired by the information sharing terminal 10 and the identification number, position, Data such as altitude can be transmitted to the flight computer.
- the flight computer can execute a preset program based on these data.
- the unmanned aerial vehicle can be guided to a predetermined target route or a target point, fly, and perform landing.
- the unmanned aerial vehicle may be an unmanned mobile object such as a vehicle or a robot.
- control based on the relative position information between the unmanned aerial vehicle and the information sharing terminal 10 (of the fixed station) installed near the target route or the target point.
- This control is executed by the predetermined program executed by the flight computer. Therefore, as compared with the conventional control based on the absolute position information, there is a feature that the control is less susceptible to the absolute position error caused by the propagation environment of the positioning signal. Therefore, landing with higher precision than before can be expected.
- the technology of the present invention that is, the information sharing terminal 10 is connected to each unmanned aerial vehicle To build an information sharing system.
- the information sharing terminal 10 is connected to a communication device mounted on each unmanned aerial vehicle.
- the communication device here is a suitable example of the shared information transmitting / receiving unit 24 in FIG. 1 and the like, and may include the antenna 18.
- the frequency channel is controlled so that mutual interference and interference do not occur according to the position and altitude data of the self (any unmanned aerial vehicle) and the position and altitude data of another unmanned aerial vehicle.
- radio resource allocation control such as time slots.
- the control computer 16 of FIG. 1 based on shared information provided from the information sharing terminal 10.
- the program may be executed by the control computer 16 executing a predetermined program therefor.
- Such control may be performed on the radio resources used by the information sharing terminal 10.
- the communication control unit 20 of the information sharing terminal 10 may execute this by executing a predetermined program therefor.
- the shared information transmitting / receiving unit 24 itself may execute the control of the radio resource as its own function.
- the shared information transmission / reception unit 24 itself has a function as a computer, and may execute the control of the wireless viewpoint by executing a predetermined program.
- the unmanned aerial vehicle may be a general moving object or a human.
- Use Example 6 One or a plurality of designated unmanned mobile bodies, manned mobile bodies, or transmission of a command or message to an information sharing terminal provided by a human.
- Information sharing destination specification information is included, and simultaneously a command or message is included.
- the information can be transmitted and displayed on the information display terminal.
- the human may be an operator of an unmanned mobile body (for example, a mobile robot).
- the shared information display terminal 12 may be connected to the information sharing terminal 10 so that the human can browse the shared information on a display on the information display terminal 12. Good. Further, the position and speed of the mobile object may be monitored by monitoring the information sharing terminal 10 provided on the fixed terminal and the shared information display terminal 12 connected thereto without the human being carrying the information sharing terminal 10. .
- the information sharing system 8 includes one or a plurality of information sharing terminals 10, even if the information sharing terminal 10 is mounted on an object (such as a mobile robot), the information sharing system 8 is Name.
- the information sharing system 8 may include the provided object. That is, in the sixth embodiment described above, the operation of the mobile robot 14 and the like provided is described. In this case, the mobile robot 14 may be regarded as a component of the information sharing system 8.
- the positioning satellite information receiving unit 22 is used, but any device that can acquire the position may be used, which corresponds to a preferred example of the position acquiring unit in the claims.
- GNSS Global Navigation Satellite System
- a system for one region may be used.
- Japan the “quasi-zenith satellite system” is well known, and may be used.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
有人の移動体、無人の移動体及び(地上等に固定された)固定局の間で、移動体の位置等の情報を共有するシステムを提供する。 複数の情報共有端末を備え、共有情報を共有する情報共有システムの前記情報共有端末であって、情報共有端末の位置を取得する位置情報取得部と、共有情報を無線で送受信する共有情報送受信部と、対象物を示す識別情報を記憶する識別情報記憶部と、位置と識別情報とを含む共有情報を作成し、共有情報送受信部に送信する通信制御部と、を具備し、情報共有端末は対象物に備え付けられており、共有情報送受信部は共有情報を無線で同報送信し、他装置から同報送信されてきた共有情報を通信制御部に送信し、通信制御部はその共有情報を受信する。
Description
本発明は、有人の移動体、自律型の移動体(ロボット等)及び固定局に搭載された情報共有端末同士で位置情報等を共有するシステム及びその情報共有端末に関する。また、共有した位置情報等に基づき、自律型の移動体(ロボット等)の動作を制御する方法、及びその自律型の移動体に関する。
本発明は、移動ロボットや地上の固定局、さらに有人の移動体に搭載された情報共有端末同士で、識別番号、位置、高度、速度、移動方向等の情報を共有するシステムに関する。さらに、本発明は、それらの情報に基づき移動ロボットの動作や通信を制御する方法に関する。
近年、ドローン等の小型無人機の活用が進み、これら小型無人機は今後ますます増加すると予想される。そのため、これら小型無人機同士、又は、小型無人機と有人航空機(低高度を飛行するヘリコプターを含む)との間の衝突やニアミスを回避するための有効なシステムが望まれている。このようなシステムは、無人移動体-有人移動体間で情報を共有することを基本的な動作として実現することが考えられる。
近年、ドローン等の小型無人機の活用が進み、これら小型無人機は今後ますます増加すると予想される。そのため、これら小型無人機同士、又は、小型無人機と有人航空機(低高度を飛行するヘリコプターを含む)との間の衝突やニアミスを回避するための有効なシステムが望まれている。このようなシステムは、無人移動体-有人移動体間で情報を共有することを基本的な動作として実現することが考えられる。
また、そのような無人移動体-有人移動体間で情報を共有するシステムは、下記のような種々の目的に利用することも想定される。
・複数事業者によって、複数の小型無人機が同時に飛行する場合、それら複数の小型無人機の位置把握とその管理を行うために利用する。
・複数の小型無人機やロボットを連携・協調動作させるために利用する。
・無人の航空機を、地上の固定地点に正確に誘導して着陸させるために利用する。
・無人機やロボットの位置情報に基づいて、それぞれの無線リソース(周波数チャンネル、時間スロット、拡散符号等)を効率的に割り当てて、周波数を有効に利用するために利用する。
・1あるいは複数の特定の無人・有人移動体や固定局に向けてデータやメッセージ、コマンド等を送信あるいは同報送信する。
・この情報を共有するシステムに含まれる端末であって、その情報を共有するための端末を、人間が運転する自動車、自動運転車、人間、がそれぞれ備える(携帯する)ことによって,上述した移動ロボットが当該端末を備えた場合と同様の効果を得るために利用する。
・複数事業者によって、複数の小型無人機が同時に飛行する場合、それら複数の小型無人機の位置把握とその管理を行うために利用する。
・複数の小型無人機やロボットを連携・協調動作させるために利用する。
・無人の航空機を、地上の固定地点に正確に誘導して着陸させるために利用する。
・無人機やロボットの位置情報に基づいて、それぞれの無線リソース(周波数チャンネル、時間スロット、拡散符号等)を効率的に割り当てて、周波数を有効に利用するために利用する。
・1あるいは複数の特定の無人・有人移動体や固定局に向けてデータやメッセージ、コマンド等を送信あるいは同報送信する。
・この情報を共有するシステムに含まれる端末であって、その情報を共有するための端末を、人間が運転する自動車、自動運転車、人間、がそれぞれ備える(携帯する)ことによって,上述した移動ロボットが当該端末を備えた場合と同様の効果を得るために利用する。
従来の技術
有人航空機間で相互に位置情報を共有するシステムとして、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)が実用化されている。また、このADS-Bの位置情報を利用して自動衝突回避を行うTCAS(Traffic alert and Collision Avoidance System)も実用化されている(非特許文献1参照)。
また、携帯電話ネットワークを利用する位置情報共有を行う位置情報共有アプリケーションが提案されている(非特許文献2参照)。この位置情報共有アプリケーションによれば、携帯電話端末を小型無人機に搭載して、小型無人機の航行コンピュータと接続し、飛行制御を行うことも技術的には可能とされている(非特許文献2参照)。
有人航空機間で相互に位置情報を共有するシステムとして、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)が実用化されている。また、このADS-Bの位置情報を利用して自動衝突回避を行うTCAS(Traffic alert and Collision Avoidance System)も実用化されている(非特許文献1参照)。
また、携帯電話ネットワークを利用する位置情報共有を行う位置情報共有アプリケーションが提案されている(非特許文献2参照)。この位置情報共有アプリケーションによれば、携帯電話端末を小型無人機に搭載して、小型無人機の航行コンピュータと接続し、飛行制御を行うことも技術的には可能とされている(非特許文献2参照)。
また、特許文献1には、移動もしくは固定された端末間相互でデータを同報型で送受信を行う端末間通信システムが開示されている。この端末間通信システムによれば、所定のデータを受信できた端末はその端末内で一旦データを蓄積し、他の(データをまだ受信していない)端末との距離が近くなり、他の端末に電波が到達するようになった時点で、そのデータを自動的に当該他の端末に送信することができるとされている。
このように、特許文献1の端末間通信システムは、端末から端末へデータが拡散していくシステムである。したがって、特許文献1の端末間通信システムを用いれば、複数の移動体間の位置情報の共有ができるものと考えられる。
このように、特許文献1の端末間通信システムは、端末から端末へデータが拡散していくシステムである。したがって、特許文献1の端末間通信システムを用いれば、複数の移動体間の位置情報の共有ができるものと考えられる。
電子航法研究資料、"SSRモードによるADS-Bの概要"、http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/koukuu_musen/pdf/070614_1_s5.pdf、2007年6月14日
NTTドコモ報道資料、"「ドコモ・ドローンプロジェクト」を本格開始"、https://www.nttdocomo.co.jp/info/news_release/2016/10/19_06.html、2016年10月19日
まず、非特許文献1の方式によれば、直接電波が届く見通し内でのみ情報共有が可能であり、高々度を飛行する航空機間では問題がない。しかし、低高度を飛行する小型無人機や地上を走行する移動体の場合は、送受信機間に障害物がある場合が多く、情報共有が困難となり、位置管理が困難になるという問題がある。
特にトランスポンダモードSによるADS-Bは、管制塔と航空機との間で通信を行うことが前提となるので、管制塔からの電波が届く範囲での動作に限定される。したがって、管制塔から遠く離れた場所でしかも地上の障害物の影響を受けやすい低高度においては、ADS-Bは十分に機能しないという問題点がある。
なお、現状では、ADS-Bに使用される周波数は、ICAO(International Civil Aviation Organization:国際民間航空機関)で規定した有人航空機以外で使用することは無線通信規格(Radio Regulation)上できない。また、TCAS(Traffic alert and Collision Avoidance System:空中衝突防止装置)は、2機の航空機間の衝突回避のみを機能として持つシステムであり、2機以上の移動体間での追従飛行や連携飛行等の一般的な協調飛行の機能は備えていないという問題点がある。
特にトランスポンダモードSによるADS-Bは、管制塔と航空機との間で通信を行うことが前提となるので、管制塔からの電波が届く範囲での動作に限定される。したがって、管制塔から遠く離れた場所でしかも地上の障害物の影響を受けやすい低高度においては、ADS-Bは十分に機能しないという問題点がある。
なお、現状では、ADS-Bに使用される周波数は、ICAO(International Civil Aviation Organization:国際民間航空機関)で規定した有人航空機以外で使用することは無線通信規格(Radio Regulation)上できない。また、TCAS(Traffic alert and Collision Avoidance System:空中衝突防止装置)は、2機の航空機間の衝突回避のみを機能として持つシステムであり、2機以上の移動体間での追従飛行や連携飛行等の一般的な協調飛行の機能は備えていないという問題点がある。
次に、非特許文献2の方式によれば、携帯電話事業者がそれぞれのネットワークにおいて、無人機等の位置管理が可能であるが、その機能はあらかじめ地上に設置された携帯電話ネットワークの電波が届く範囲に限られ、山間部や離島間の海上、あるいは上空の一部など携帯電話ネットワークの電波が届かない場所では機能しないという問題点がある。
さらに、異なる携帯電話事業者に属する無人機やロボット間での情報共有や位置管理は困難であり、その場合の衝突回避には利用できないという問題点がある。また、災害時などで携帯電話ネットワークが障害を受けた場合にも、機能しない確率が高くなるという問題点もある。
さらに、異なる携帯電話事業者に属する無人機やロボット間での情報共有や位置管理は困難であり、その場合の衝突回避には利用できないという問題点がある。また、災害時などで携帯電話ネットワークが障害を受けた場合にも、機能しない確率が高くなるという問題点もある。
また、特許文献1の方式は、情報の拡散方法に関して、本発明のベースとなった技術である。しかしながら、特許文献1の方式が適用される事業は、本質的に、時間的な制約が厳しくないテキスト情報や位置情報の共有事業であり、数秒以内で情報を更新する必要がある移動ロボットや高速に飛行する無人機等に対して適用することが困難である。また、特許文献1の方式で検知した自己の位置と、周囲の移動体の位置との間の相対位置情報に基づいた移動体の連携・協調動作や無線資源を制御する機能は有していないという問題点がある。
本願発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、有人の移動体、無人の移動体及び(地上等に固定された)固定局の間で位置等の情報を共有するシステムを提供することである。特に、情報の共有を迅速に行い、無人又は有人の航空機間で位置情報等の共有を行えるシステムを提供することを目的とする。
また、本発明は、当該システムを利用して共有した位置情報等に基づき、無人の移動体の動作を制御する方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、当該システムを利用して共有した位置情報等に基づき、無人の移動体の動作を制御する方法を提供することを目的とする。
(1)本発明は、上記課題を解決するために、複数の情報共有端末、を備え、前記情報共有端末間において共有情報を共有する情報共有システムに用いられる前記情報共有端末であって、前記情報共有端末の位置を取得する位置情報取得部と、前記共有情報を、周囲の他の前記情報共有端末と無線で送受信する共有情報送受信部と、所定の対象物を示す識別情報を記憶する識別情報記憶部と、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、前記共有情報送受信部に送信する通信制御部と、を具備し、前記情報共有端末は、前記対象物に備え付けられており、前記共有情報送受信部は、前記通信制御部が送信してきた前記共有情報を周囲に無線で同報送信し、周囲の他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報を前記通信制御部に送信し、前記通信制御部は、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報を受信することを特徴とする情報共有端末である。
(2)また、本発明は、前記通信制御部は、前記共有情報を同報送信するための単位時間である時間スロットを、複数の時間スロット含む通信フレームの中から、ランダムに1個選択し、選択した前記時間スロットで前記共有情報を同報送信するよう前記共有情報送受信部を制御することを特徴とする(1)記載の情報共有端末である。
(3)また、本発明は、前記通信制御部は、前記共有情報を所定の時間スロットで同報送信した場合に、他の前記情報共有端末も、前記所定の時間スロットと同一の時間スロットで、他の前記情報共有端末の前記共有情報を同報送信していたときは、次の前記通信フレームにおいて、再び、ランダムに1個の前記時間スロットを選択し、選択した前記時間スロットで前記共有情報を同報送信するよう前記共有情報送受信部を制御することを特徴とする(2)記載の情報共有端末である。
(4)また、本発明は、前記情報共有端末は、記憶装置、を備え、前記通信制御部は、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記共有情報送受信部から受信した場合、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置に記憶し、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記共有情報送受信部に送信し、前記共有情報送受信部は、前記通信制御部が送信してきた、他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を、周囲に無線で同報送信することを特徴とする(1)から(3)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(5)また、本発明は、前記通信制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された第1の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームと同一の通信フレームのランダムに選択された第2の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする(4)記載の情報共有端末である。
(6)また、本発明は、前記通信制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された第1の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームと同一の通信フレームの前記第1の時間スロットの次の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする(4)記載の情報共有端末である。
(7)また、本発明は、前記通信制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームとは別の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする(4)記載の情報共有端末である。
(8)また、本発明は、前記通信制御部は、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、再同報送信回数と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、取り出した前記共有情報中の前記再同報送信回数に1を加えた結果、所定の基準値未満である場合は、前記共有情報送受信部に送信し、前記共有情報の無線による再同報送信を行わせ、所定の基準値以上の場合は、前記共有情報送受信部に送信せず、前記共有情報の再同報送信を行わないことを特徴とする(4)記載の情報共有端末である。
(9)また、本発明は、前記情報共有端末に接続され、前記共有情報を表示する共有情報表示端末、を具備し、前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記共有情報表示端末に送信し、前記共有情報表示端末は、前記送信されてきた前記共有情報を表示することを特徴とする(1)から(8)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(10)また、本発明は、外部ネットワークと接続する外部インターフェース、を備え、前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記外部インターフェースを介して、前記外部ネットワークに送出することを特徴とする(1)から(9)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(11)また、本発明は、前記共有情報は、自己の位置と、自己の識別番号とを含む情報であり、前記自己の位置とは、本情報共有端末が備え付けられている前記対象物の位置であり、前記自己の識別番号とは、本情報共有端末が備え付けられている前記対象物の識別番号であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の情報共有端末。
(12)また、本発明は、前記共有情報は、自己の位置と高度と、自己の識別番号とを含み、さらに、速度、進行方向、時刻、機体種別、信号強度情報、再同報送信回数、センサ計測データ、メッセージ、コマンド、情報共有先指定情報のいずれか1種以上の情報を含むことを特徴とする(1)から(12)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(13)また、本発明は、前記対象物は、無人移動体、有人移動体、固定端末、人間のいずれかであることを特徴とする(1)から(12)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(14)また、本発明は、前記情報共有端末は、前記自己である対象物を制御する制御用コンピュータに接続するための移動体接続インターフェース、を備え、前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記移動体接続インターフェースを介して、前記対象物に送出することを特徴とする(1)から(13)のいずれか1項に記載の情報共有端末である。
(15)本発明は、上記課題を解決するために、上記(14)記載の前記情報共有端末に、前記移動体接続インターフェースを介して、接続している対象物であって、前記対象物は、自律型の移動体であり、前記自律型の移動体は、前記自律型の移動体の移動を制御する制御用コンピュータ、を具備し、前記制御用コンピュータは、前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報中の自己の情報と、自己の周辺の他機の情報と、に基づき、前記自律型の移動体を、前記自己の周辺の他機と連携協調して移動を制御することを特徴とする無人あるいは有人の自律型の移動体である。
(16)また、本発明は、前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度、移動方向及び速度、を含み、前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記自律型の移動体を、前記自己の周辺の他機との衝突を回避するように移動を制御することを特徴とする(15)記載の自律型の移動体である。
(17)また、本発明は、前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度、移動方向及び速度、を含み、前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記無人移動体を、前記自己の周辺の他機に追従運行、同機運航又は協調運行するように移動を制御することを特徴とする(15)記載の自律型の移動体である。
(18)また、本発明は、前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度及び移動方向、速度、を含み、前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記無人移動体を、前記自己の周辺の他機の位置から所定の相対位置にある地点を通過又は前記地点に誘導するように移動を制御することを特徴とする(15)記載の自律型の移動体である。
(19)また、本発明は、前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度及び使用する無線資源、を含み、前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、使用する無線資源を変更することを特徴とする(15)記載の自律型の移動体である。
(20)本発明は、上記課題を解決するために、(1)から(15)のいずれか1項に記載の情報共有端末を複数備え、前記情報共有端末間において前記共有情報を共有する情報共有システムである。
(21)本発明は、上記課題を解決するために、上記(1)から(15)のいずれか1項に記載の情報共有端末を複数備え、上記(16)から(19)のいずれか1項に記載の自律型の移動体を備え、前記情報共有端末が備え付けられている前記自律型の移動体は、前記情報共有端末から送信された前記共有情報に基づき、他の対象物と前記情報共有を共有する情報共有システムである。
(22)本発明は、上記課題を解決するために、(20)又は(21)記載の情報共有システムにおいて、前記共有情報を共有する方法であって、いずれかの前記情報共有端末において、前記位置情報取得部が前記情報共有端末の位置を取得するステップと、前記共有情報送受信部が、前記共有情報を、周囲の他の前記情報共有端末と無線で送受信するステップと、前記通信制御部が、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、前記共有情報送受信部に送信するステップと、前記共有情報送受信部が、前記通信制御部が送信してきた前記共有情報を無線で同報送信し、他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報を前記通信制御部に送信するステップと、前記通信制御部が、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報を受信するステップと、が、実行されることを特徴とする情報共有方法である。
本発明によれば、対象物に関する情報の共有を効率的に行うことができる情報共有システムが実現できる。
以下、本発明の好適な実施形態に係る情報共有システムを、図面に基づき説明する。
第1.好適な実施形態1~6
実施形態1.情報共有システムの基本要素(情報共有端末10)
図1には、情報共有システム8を構成する基本構成である情報共有端末10の構成図が示されている。この情報共有端末10は、ロボットや移動端末等(すなわち、無人の移動体、有人の移動体)に備え付けられる装置である。情報共有端末10は、無人移動体、有人の移動体の他、地上の固定端末に備え付けられてもよい。
図1に示すように、情報共有端末10は、ロボットや移動端末に備えられるが、この情報共有端末10には、共有情報表示端末12が接続されていてもよい。また、情報共有端末10には、移動ロボット14を制御するために移動ロボット14に搭載されている制御用コンピュータ16が接続されていてもよい。
なお、ここで、ロボットや移動端末、固定端末は、請求の範囲の対象物の好適な一例に相当する。
第1.好適な実施形態1~6
実施形態1.情報共有システムの基本要素(情報共有端末10)
図1には、情報共有システム8を構成する基本構成である情報共有端末10の構成図が示されている。この情報共有端末10は、ロボットや移動端末等(すなわち、無人の移動体、有人の移動体)に備え付けられる装置である。情報共有端末10は、無人移動体、有人の移動体の他、地上の固定端末に備え付けられてもよい。
図1に示すように、情報共有端末10は、ロボットや移動端末に備えられるが、この情報共有端末10には、共有情報表示端末12が接続されていてもよい。また、情報共有端末10には、移動ロボット14を制御するために移動ロボット14に搭載されている制御用コンピュータ16が接続されていてもよい。
なお、ここで、ロボットや移動端末、固定端末は、請求の範囲の対象物の好適な一例に相当する。
1-1.情報共有端末10
情報共有端末10は、送受信アンテナ18と、通信制御部20と、測位衛星情報受信部22と、共有情報送受信部24と、識別情報記憶部26と、移動ロボット接続インターフェース28と、汎用センサ情報入力インターフェース30と、外部インターフェース32と、を備えている。
情報共有端末10は、送受信アンテナ18と、通信制御部20と、測位衛星情報受信部22と、共有情報送受信部24と、識別情報記憶部26と、移動ロボット接続インターフェース28と、汎用センサ情報入力インターフェース30と、外部インターフェース32と、を備えている。
通信制御部20は、情報共有端末10の動作を司る部分であり、情報共有端末10の動作は通信制御部20が実行、又は、通信制御部20が周辺の各種インターフェースに指示して実行している。
情報共有端末10は、例えば、各種周辺機器を搭載したコンピュータで実現してよく、通信制御部20は、例えばCPUと、そのCPUが実行するプログラムを記憶した記憶装置とから構成してもよい。このCPUが当該プログラムを実行することによって、情報共有端末10は、各種の通信動作を実行する。
具体的には、通信制御部20は、各移動ロボット又は情報共有端末10自身の共有情報の同報送信を予め定められた一定時間長のフレームが有する所定の時間スロットで行う。この同報送信は、各情報共有端末10が偶然同一の時間タイミングで送信され、通信信号同士が衝突して通信が失敗する確率を低減するため、送信する前に予め他の通信信号が送信されていないかどうかを感知し、もし送信されていれば、自己からの送信を行わない搬送波感知機能を備えている。この結果、他のロボットあるいは端末から同報送信される他の共有情報の受信を1又は複数の任意の上記時間スロットで行う。
時間スロットとは、共有情報を送信するための単位時間を表し、複数の時間スロットが集合してフレームを形成する。情報共有端末10は、このフレーム中から送信に用いる時間スロットを選択して、選択した時間スロットを利用して共有情報を送信する。また、情報共有端末10は、各時間スロットにおいて、他機が送信してくる共有情報を受信する。なお、このフレームは、請求の範囲の通信フレームの好適な一例に相当する。
また、後述する実施形態において、情報共有端末10が、所定のプログラムを実行する旨説明するが、その所定のプログラムは、通信制御部20内の記憶装置が記憶してよい。その所定のプログラムを、通信制御部20内のCPU等が実行することによって、「情報共有端末10が、所定のプログラムを実行する」ことを実現している。
測位衛星情報受信部22は、測位衛星の信号を受信して、自端末(情報共有端末10)の位置や高度を含む情報及び時刻同期信号を出力する。通信制御部20は、この情報を利用して共有情報を作成して、上記の通り同報送信を実行する。この測位衛星情報受信部22は、請求の範囲の位置情報取得部の好適な一例に相当する。
測位衛星情報受信部22は、例えばGPS(Global Positioning System)衛星を受信する受信機でよいが、他にGLONASS、ガリレオ等の他のGNSS(Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム)を用いてもよい。
測位衛星情報受信部22は、例えばGPS(Global Positioning System)衛星を受信する受信機でよいが、他にGLONASS、ガリレオ等の他のGNSS(Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム)を用いてもよい。
共有情報送受信部24は、自己(自機)の共有情報を送信し、他機の共有情報を受信する無線通信インターフェースである。通信制御部20の指示によって、無線送信・無線受信を実行する。特に、通信制御部20の指示によって、同報送信を実行する。使用する電波帯域としては例えばサブGHz帯域を用いることが好適であるが、他の電波帯域を使用してもよく、また通信方式も任意である。共有情報送受信部24は、通信制御部20が作成した共有情報を送信し(同報送信)、受信した他機の共有情報を通信制御部20に送信する。通信制御部20は受信した他機の共有情報を適宜内部に記憶する(上述した通信制御部20内の記憶装置に記憶してもよい)とともに、外部に提供する。例えば共有情報表示端末12や、外部のインターネットに提供してよい。また、通信制御部20は、自己(自機)と他機との距離等を算出して、自己の運行に影響がないか判断してもよく、近接している場合は警告を発してもよい。このような通信制御部20の動作も、通信制御部20内の記憶装置に記憶されているプログラムを、上述したCPU等が実行することによって実現してよい。
識別情報記憶部26は、自己(自機)の識別情報を記憶する。記憶することができればどのような記憶手段でもよい。自己とは、その情報共有端末10が備え付けられる無人移動体や、有人移動体、固定端末、等を表し、これらを表す識別情報であればどのような情報でもよい。なお、本実施形態において、自律型の移動体とは、無人である場合と有人である場合の2種が含まれる。
なお、無人移動体や、有人移動体、固定端末は、請求の範囲の対象物の好適な一例に相当する。また、対象物には、人間も含めてよい。
なお、無人移動体や、有人移動体、固定端末は、請求の範囲の対象物の好適な一例に相当する。また、対象物には、人間も含めてよい。
また、識別情報記憶部が記憶するこの識別情報は、ドローン、移動ロボット、無人航空機、地上ロボット、有人航空機、有人自動車、無人の自動運転車、固定端末、地上端末等の種別を含む識別情報でもよい。対象物が人間の場合は、人間の氏名や電話番号、メールアドレス、社員番号等でもよい。
通信制御部20は、この識別情報を利用して(含めて)共有情報を作成して、上記の通り同報送信を実行する。具体的には共有情報送受信部24に共有情報を送信し、共有情報送受信部24に同報送信を実行させる。
通信制御部20は、この識別情報を利用して(含めて)共有情報を作成して、上記の通り同報送信を実行する。具体的には共有情報送受信部24に共有情報を送信し、共有情報送受信部24に同報送信を実行させる。
移動ロボット接続インターフェース28は、情報共有端末10が移動ロボット14に搭載されている場合において、移動ロボット14を制御するために移動ロボット14が備える制御用コンピュータ16と接続するためのインターフェースである。
また、移動ロボット接続インターフェース28は、請求の範囲の移動体接続インターフェースの好適な一例に相当する。
また、移動ロボット接続インターフェース28は、請求の範囲の移動体接続インターフェースの好適な一例に相当する。
また、本実施形態で共有する共有情報は、共有したい情報であればどのような情報でもよい。例えば、共有情報としては、各ロボットあるいは移動端末が相互に共有する位置情報や各機の識別情報を含む。位置情報とは、本情報共有システムに含まれる無人移動機、有人移動機、固定端末、等の位置情報であるが、各機に備えられている情報共有端末10の測位衛星情報受信部22が求める位置情報である。識別情報とは、本情報共有システムに含まれる無人移動機、有人移動機、固定端末、等の識別情報であるが、各機に備えられている情報共有端末10の識別情報記憶部26が記憶する識別情報である。また、共有情報は、信号強度情報、再同報送信回数、を含めてよい。また、共有情報に任意のセンサ情報も含めてよい。
また、ロボットとは、種々のロボットが含まれ、例えば、無人航空機、地上ロボット、固定装置等が含まれる。
また、移動端末は、移動する端末であればどのような端末でもよく、有人航空機、人間が運転する自動車等、に備え付けられた端末でよく、また、人間が保持する(携帯する)端末である各種電子機器等も含まれる。例えば個人が携帯するスマートホン(Smart Phone)を自動車や航空機に取り付けてもよいし、人間に携帯させてもよい。また、個人向け各種ナビゲーション装置でもよい。
また、移動端末は、移動する端末であればどのような端末でもよく、有人航空機、人間が運転する自動車等、に備え付けられた端末でよく、また、人間が保持する(携帯する)端末である各種電子機器等も含まれる。例えば個人が携帯するスマートホン(Smart Phone)を自動車や航空機に取り付けてもよいし、人間に携帯させてもよい。また、個人向け各種ナビゲーション装置でもよい。
1-2.共有情報表示端末12
また、情報共有端末10は、共有情報表示端末12が接続されていてもよい。共有情報表示端末12は、共有情報を表示するためのディスプレイを備えており、利用者はこのディスプレイを介して共有情報を閲覧することができる。共有情報表示端末12としては、例えば、タブレット型コンピュータやノードパソコン等を利用してよいが、共有情報を表示できればどのような機器を利用してもよい。
この共有情報表示端末12が接続されることによって、通信制御部20は、共有情報を、適宜共有情報表示端末12に送信し、共有情報表示端末12がこれを上記ディスプレイに表示することができる。これによって、利用者は、どのような情報が共有されているのかをディスプレイを通じて把握することができる。
また、情報共有端末10は、共有情報表示端末12が接続されていてもよい。共有情報表示端末12は、共有情報を表示するためのディスプレイを備えており、利用者はこのディスプレイを介して共有情報を閲覧することができる。共有情報表示端末12としては、例えば、タブレット型コンピュータやノードパソコン等を利用してよいが、共有情報を表示できればどのような機器を利用してもよい。
この共有情報表示端末12が接続されることによって、通信制御部20は、共有情報を、適宜共有情報表示端末12に送信し、共有情報表示端末12がこれを上記ディスプレイに表示することができる。これによって、利用者は、どのような情報が共有されているのかをディスプレイを通じて把握することができる。
1-3.移動ロボット14
移動ロボット14は、無人で移動できるロボットであり、例えばドローン等の無人航空機等が該当する。また、地上を移動する自動運転車や、人間が遠隔で操縦する地上ロボット等も移動ロボット14の一例に相当する。また、水上を移動する水上ロボットであってもよい。
これら移動ロボット14は、基本的には人間が操縦するものであり、人間の指示を受信して、制御用コンピュータ16が、移動ロボット14の各種駆動部あるいは無線制御部を制御する(図1参照)。
移動ロボット14は、無人で移動できるロボットであり、例えばドローン等の無人航空機等が該当する。また、地上を移動する自動運転車や、人間が遠隔で操縦する地上ロボット等も移動ロボット14の一例に相当する。また、水上を移動する水上ロボットであってもよい。
これら移動ロボット14は、基本的には人間が操縦するものであり、人間の指示を受信して、制御用コンピュータ16が、移動ロボット14の各種駆動部あるいは無線制御部を制御する(図1参照)。
それに加えて、移動ロボット14の制御用コンピュータ16(のCPUやプロセッサ)が、所定のプログラムを実行することによって、その移動ロボットの航行、運行、走行等を制御することができる。これによって、いわゆる自律制御(自律航行、自律走行等)を行うこともできる。その所定のプログラムは、制御用コンピュータ16内の所定の記憶装置に記憶しておいてもよい。詳細は、実施形態6、利用例3、利用例4、利用例5等で後述する。つまり、これら実施形態6等で言及する所定のプログラムは、制御用コンピュータ16内の所定の記憶装置に記憶しておいてもよい。
実施形態2.情報共有システム8の情報共有動作(直接通信による情報共有)
図1に示す構成の情報共有端末10が、有人移動体、無人移動体、(地上)固定局に備え付けられており、本情報共有システム8によれば、無人移動体、有人移動体、(地上)固定局の間で所望の情報が共有される。
その共有の動作の概念図が図2に示されている。
本情報共有システム8においては、複数のロボットや移動端末が搭載する情報共有端末10が相互に通信を行う。通信は、共通の同期信号を基準とした各フレーム内を基準として行われる。各フレーム内には、複数の時間スロットが収容されている。
図1に示す構成の情報共有端末10が、有人移動体、無人移動体、(地上)固定局に備え付けられており、本情報共有システム8によれば、無人移動体、有人移動体、(地上)固定局の間で所望の情報が共有される。
その共有の動作の概念図が図2に示されている。
本情報共有システム8においては、複数のロボットや移動端末が搭載する情報共有端末10が相互に通信を行う。通信は、共通の同期信号を基準とした各フレーム内を基準として行われる。各フレーム内には、複数の時間スロットが収容されている。
各情報共有端末10は、各フレーム内で、複数の時間スロットの中からランダムに時間スロットを選択して、自機の識別番号や、自己位置を含む共有情報を、自機の周囲に無線で同報送信する。そして、この同報送信を実行したロボット等の周囲の各情報共有端末10が受信する。このようにして、複数のロボット等は、相互に相手の同報送信を受信しあう。その結果、複数のロボットや、有人移動体、固定端末等は、情報を共有することができる。
この実施形態2で説明するような「相互に相手の同報送信を受信しあう」方式を、直接通信による情報共有と呼ぶ。
この実施形態2で説明するような「相互に相手の同報送信を受信しあう」方式を、直接通信による情報共有と呼ぶ。
例えば、図2には、このような直接通信の概念図が示されている。ロボット40aは、例えば回転翼のドローンであり、情報共有端末10aを備えている。ロボット40bは例えば、固定翼のドローンであり、情報共有端末10bを備えている。移動端末42は、有人のヘリコプターであり、情報共有端末10cと、情報共有端末10cに接続する共有情報表示端末12cを備えている。これによって、有人のヘリコプターの搭乗者は、共有情報を見ることができる。
ロボット40cは、例えば地上ロボットであり、情報共有端末10dを備えている。地上端末44は、例えば地面上に配置された固定端末であり、情報共有端末10eを備えている。
ロボット40cは、例えば地上ロボットであり、情報共有端末10dを備えている。地上端末44は、例えば地面上に配置された固定端末であり、情報共有端末10eを備えている。
<用語>
<ロボット>本文で、ロボットとは、無人の移動体(無人移動体)を意味する。空中のドローンや、地上を移動するロボット等を含む。また、無人の移動体であれば、水上を移動する移動体も含まれる。また、固定装置を含めてもよい。
<移動端末>移動端末とは、人間が操縦・運転する移動体(有人移動体)を意味する。人間が操縦するヘリコプターや固定翼飛行機、地上の人間が運転する自動車等が含まれる。また、人間そのものも含まれる。人間が情報共有端末10を携行して歩いている場合も移動端末に含まれる。
<固定端末>固定端末とは、いずれかの位置に固定的に設置された端末を言い、地上端末(地上固定端末、地上固定局とも呼ぶ)の他、水上に固定的に設置された水上端末、湖上端末、海上端末も含む。また、飛行船等で空中に固定的に配置される空中端末も含まれる。また、静止衛星の如く、事実上固定的な位置に存在する端末でもよい。
図2に示す概念図では、直接通信の経路が両矢印線(線の両端に矢印が付されている線)で示されている。この両矢印線は、双方向で同報送信点から受信点までを結ぶ線である。
<ロボット>本文で、ロボットとは、無人の移動体(無人移動体)を意味する。空中のドローンや、地上を移動するロボット等を含む。また、無人の移動体であれば、水上を移動する移動体も含まれる。また、固定装置を含めてもよい。
<移動端末>移動端末とは、人間が操縦・運転する移動体(有人移動体)を意味する。人間が操縦するヘリコプターや固定翼飛行機、地上の人間が運転する自動車等が含まれる。また、人間そのものも含まれる。人間が情報共有端末10を携行して歩いている場合も移動端末に含まれる。
<固定端末>固定端末とは、いずれかの位置に固定的に設置された端末を言い、地上端末(地上固定端末、地上固定局とも呼ぶ)の他、水上に固定的に設置された水上端末、湖上端末、海上端末も含む。また、飛行船等で空中に固定的に配置される空中端末も含まれる。また、静止衛星の如く、事実上固定的な位置に存在する端末でもよい。
図2に示す概念図では、直接通信の経路が両矢印線(線の両端に矢印が付されている線)で示されている。この両矢印線は、双方向で同報送信点から受信点までを結ぶ線である。
図3には、直接通信による情報共有の通信手順を表すタイムチャートが示されている。図3に示すように、通信はフレーム毎に行われる。フレームは、複数の時間スロットから構成され、1個の時間スロットにおいては、1台の情報共有端末10のみが同報送信することができる。
各フレームの開始タイミングは、複数の情報共有端末間での任意の同期手段により決定する。この同期手段は、GPS受信信号に含まれる時刻パルスに基づく手段でもよい。
図3の例によれば、情報共有端末Aは、第1フレームの第1時間スロットで、共有情報の同報送信を行っている。これを周囲の電波が届く範囲に位置する他の情報共有端末10が受信して、情報の共有をすることができる。フレーム中のどの時間スロットを利用するか(利用して共有情報を送信するか)は、各情報共有端末10が自由に決めることができるが、後述する衝突をなるべく防止する観点から、各情報共有端末10は送信する時間スロットをランダムに選択してよい。
図3の例では、情報共有端末Bは、第1フレーム中では、第2時間スロットにおいて共有情報の同報送信を行っている。また、情報共有端末Cは、第1フレーム中では、第3時間スロットにおいて共有情報の同報送信を行っている。
各フレームの開始タイミングは、複数の情報共有端末間での任意の同期手段により決定する。この同期手段は、GPS受信信号に含まれる時刻パルスに基づく手段でもよい。
図3の例によれば、情報共有端末Aは、第1フレームの第1時間スロットで、共有情報の同報送信を行っている。これを周囲の電波が届く範囲に位置する他の情報共有端末10が受信して、情報の共有をすることができる。フレーム中のどの時間スロットを利用するか(利用して共有情報を送信するか)は、各情報共有端末10が自由に決めることができるが、後述する衝突をなるべく防止する観点から、各情報共有端末10は送信する時間スロットをランダムに選択してよい。
図3の例では、情報共有端末Bは、第1フレーム中では、第2時間スロットにおいて共有情報の同報送信を行っている。また、情報共有端末Cは、第1フレーム中では、第3時間スロットにおいて共有情報の同報送信を行っている。
本実施形態では、情報共有端末が、利用する時間スロットをランダムに選択している。図3の第2フレームにおいては、情報共有端末Aは、第4時間スロットを用いており、情報共有端末B、Cは、共に第5時間スロットを利用している。その結果、第5時間スロットにおいて、信号の衝突が発生している。この衝突は、搬送波感知機能がうまく働けば発生しないが、そうでない場合は発生する。
このように、送信タイミングが偶然一致していると、信号が衝突し、正常に共有情報を受信できない端末(情報共有端末10)が発生しうる。このような衝突が検出された場合は、情報共有端末Bと、情報共有端末Cとは、次の第3フレームにおいて、再度共有情報の同報送信を試みる。その結果、第3フレームにおいては、送信タイミングがずれて、情報共有端末Bと、情報共有端末Cとは、共に、共有情報の同報送信に成功している。
このように、本実施形態においては、使用する時間スロットを各フレーム毎にランダムに選択している。その結果、使用する時間フレームが一致してしまい、衝突が生じる場合もある。この場合は、衝突があったフレームの次のフレームで共有情報の再同報送信を試みるが、その際使用する時間スロットも、またランダムに選択する。これによって、再び衝突が生じる可能性を低減している。
また、図3の第4フレームの第5時間スロットでも、情報共有端末Aと、情報共有端末Cとの衝突が発生しているので、その次のフレーム(不図示)で再度、共有情報の同報送信が実行される。
なお、このような処理は、情報共有端末10の通信制御部20が実行してよい。通信制御部20は、CPUやプロセッサを含んでおり、これらCPU等が所定のプログラムを実行することにより、上で説明した通信の処理を実行している。
また、図3の第4フレームの第5時間スロットでも、情報共有端末Aと、情報共有端末Cとの衝突が発生しているので、その次のフレーム(不図示)で再度、共有情報の同報送信が実行される。
なお、このような処理は、情報共有端末10の通信制御部20が実行してよい。通信制御部20は、CPUやプロセッサを含んでおり、これらCPU等が所定のプログラムを実行することにより、上で説明した通信の処理を実行している。
なお、図3に示すように、本実施形態2では、情報共有端末10は、常に、各フレームで共有情報の同報送信を実行しようとしている。情報共有端末10が備え付けられる移動ロボット等においては、その位置をリアルタイムに(実時間で)把握することが好ましいので、全てのフレームで共有情報の同報送信を試みている。衝突が発生しない限り、全てのフレームで共有情報が同報送信される。
なお、後述するマルチホップに関する実施形態においては、全てのフレームで共有情報の送信が試みられる点は同様である。しかし、その同報送信が試みられる共有情報が、自機に基づく共有情報と、他機から受信した共有情報である場合の2種類のフレームがある場合もある。
また、全てのフレームで、自機に基づく共有情報と、他機から受信した共有情報と、の双方とも1個のフレーム中で同報送信が試みられる場合もある。
なお、後述するマルチホップに関する実施形態においては、全てのフレームで共有情報の送信が試みられる点は同様である。しかし、その同報送信が試みられる共有情報が、自機に基づく共有情報と、他機から受信した共有情報である場合の2種類のフレームがある場合もある。
また、全てのフレームで、自機に基づく共有情報と、他機から受信した共有情報と、の双方とも1個のフレーム中で同報送信が試みられる場合もある。
<共有情報>
情報共有の対象である共有情報は、自機の位置、識別番号、等を含む情報であるが、その他種々の情報を含めることができる。自機の位置には、緯度経度の他、高度を含めてもよく、時刻を含めてもよい。また、上述したように、信号強度、再同報送信回数、メッセージ、コマンド、情報共有先指定情報を含めてよい。その他、センサによる様々な計測データも含めてよい。例えば、温度、湿度、気圧、風向、風速、紫外線強度、赤外線強度、放射線強度、大気成分計測データ等、様々な計測データを含めてもよい。
情報共有端末10は、例えば、汎用センサ情報入力インターフェース30を利用して各種計測センサを接続して利用してよい(図1参照)。通信制御部20は、このように接続された各種の計測センサを利用して上述した種々の計測データを取得することができ、共有情報の作成に利用してよい。
また、自機の種別(有人移動体、無人移動体、固定局等)や、速度、進行方向等を含めてもよい。また、ロボットの種別や、端末の種別、等を共有情報に含めてもよい。
また、共有情報送受信部において他の情報共有端末から同報送信された共有情報を受信し、その共有情報は通信制御部に送信される場合において、共有情報に含まれる上記情報共有先指定情報に基づき、情報共有先に自機が含まれない場合は上記共有情報を破棄する処理を行ってもよい。共有情報に上記情報共有先指定情報と上記メッセージあるいは上記コマンドを含めることにより、1あるいは複数の限定した情報共有端末に対し、メッセージや自律型の移動体を制御するコマンドを送ってもよい。
情報共有の対象である共有情報は、自機の位置、識別番号、等を含む情報であるが、その他種々の情報を含めることができる。自機の位置には、緯度経度の他、高度を含めてもよく、時刻を含めてもよい。また、上述したように、信号強度、再同報送信回数、メッセージ、コマンド、情報共有先指定情報を含めてよい。その他、センサによる様々な計測データも含めてよい。例えば、温度、湿度、気圧、風向、風速、紫外線強度、赤外線強度、放射線強度、大気成分計測データ等、様々な計測データを含めてもよい。
情報共有端末10は、例えば、汎用センサ情報入力インターフェース30を利用して各種計測センサを接続して利用してよい(図1参照)。通信制御部20は、このように接続された各種の計測センサを利用して上述した種々の計測データを取得することができ、共有情報の作成に利用してよい。
また、自機の種別(有人移動体、無人移動体、固定局等)や、速度、進行方向等を含めてもよい。また、ロボットの種別や、端末の種別、等を共有情報に含めてもよい。
また、共有情報送受信部において他の情報共有端末から同報送信された共有情報を受信し、その共有情報は通信制御部に送信される場合において、共有情報に含まれる上記情報共有先指定情報に基づき、情報共有先に自機が含まれない場合は上記共有情報を破棄する処理を行ってもよい。共有情報に上記情報共有先指定情報と上記メッセージあるいは上記コマンドを含めることにより、1あるいは複数の限定した情報共有端末に対し、メッセージや自律型の移動体を制御するコマンドを送ってもよい。
実施形態3.情報共有システムの情報共有動作(多段マルチホップによる拡散型情報共有)
本実施形態の情報共有システムにおいては、複数のロボットや移動端末が情報共有端末10を搭載している。この情報共有端末10が相互に、同期信号を基準として規定されるフレームを利用して情報共有を行う場合の第2の例を説明する。フレームが所定の同期信号で規定され、フレーム中に複数の時間スロットが収容されていることは、上記実施形態2、図3と同様である。
本実施形態の情報共有システムにおいては、複数のロボットや移動端末が情報共有端末10を搭載している。この情報共有端末10が相互に、同期信号を基準として規定されるフレームを利用して情報共有を行う場合の第2の例を説明する。フレームが所定の同期信号で規定され、フレーム中に複数の時間スロットが収容されていることは、上記実施形態2、図3と同様である。
本実施形態3において特徴的なことは、情報共有端末10が、時間スロットの選択に際して、2種類の時間スロットを選択し、それぞれの時間スロットにおいて「共有情報送信」と「共有情報中継送信」を実行することを特徴とする。
その時間スロットの選択手法は2通りある。
(第1の手法)1フレームの中から2個の時間スロットを選択する。
(第2の手法)フレームを2種に分けて(例えば奇数フレーム、偶数フレーム)それぞれのフレームの中で一方の時間スロット、他方の時間スロットを選択する。例えば、奇数フレームから「一方の時間スロット」、偶数フレームから「他方の時間スロット」をそれぞれ選択する。
その時間スロットの選択手法は2通りある。
(第1の手法)1フレームの中から2個の時間スロットを選択する。
(第2の手法)フレームを2種に分けて(例えば奇数フレーム、偶数フレーム)それぞれのフレームの中で一方の時間スロット、他方の時間スロットを選択する。例えば、奇数フレームから「一方の時間スロット」、偶数フレームから「他方の時間スロット」をそれぞれ選択する。
(3-1:第1の手法)情報共有端末10同士が、各フレーム内において、複数の時間スロットの中から、各情報共有端末10がランダムに2つの(2種の)時間スロットを選択する。それぞれを「一方の時間スロット」「他方の時間スロット」と呼ぶ。
2つの時間スロット中、一方の時間スロットにおいては、識別番号や自己位置を含む共有情報を周囲に無線で同報送信する。2つの時間スロット中、他方の時間スロットにおいては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。このような動作によって、多段マルチホップによる情報共有が可能となる。すなわち、他機から送信されてきた共有情報を、一旦内部に記憶し、所定のタイミングで再同報送信することによって、共有情報をリレーしてより遠くまで拡散することができる。一旦内部に記憶するとは、例えば、図1で説明した通信制御部20内部の記憶装置を利用して記憶してもよいし、所定の外部の記憶装置を利用してもよい。また識別情報記憶部26と記憶装置を共用してもよい。なお、再同報送信される他機の共有情報は、他機の識別番号や、他機の位置が含まれていてよい。
2つの時間スロット中、一方の時間スロットにおいては、識別番号や自己位置を含む共有情報を周囲に無線で同報送信する。2つの時間スロット中、他方の時間スロットにおいては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。このような動作によって、多段マルチホップによる情報共有が可能となる。すなわち、他機から送信されてきた共有情報を、一旦内部に記憶し、所定のタイミングで再同報送信することによって、共有情報をリレーしてより遠くまで拡散することができる。一旦内部に記憶するとは、例えば、図1で説明した通信制御部20内部の記憶装置を利用して記憶してもよいし、所定の外部の記憶装置を利用してもよい。また識別情報記憶部26と記憶装置を共用してもよい。なお、再同報送信される他機の共有情報は、他機の識別番号や、他機の位置が含まれていてよい。
また、この再同報送信は、必要に応じてその共有情報内に含まれる情報に基づき、予め決められた所定の規則(ルール)に従った優先順位によって行われてよい。
所定の規則としては、種々の規則を定めてよいが、例えば、無人移動体や有人移動体の位置や高度が含まれる場合は、迅速に情報共有が必要であると考えられるので、優先順位を高くしてよい。衝突回避等を行うためには、他機の位置や高度は実時間で把握する必要がある。一方、固定端末の位置が含まれている共有情報は、固定端末の位置や高度が頻繁には変更されないので、優先順位は低く設定してもよい。
この再同報送信された共有情報を各情報共有端末10が相互に受信し合うことによって、複数のロボットや移動端末間で多段マルチホップにより情報を拡散することができる。これによって、共有情報を広く拡散して共有することが可能となる。
所定の規則としては、種々の規則を定めてよいが、例えば、無人移動体や有人移動体の位置や高度が含まれる場合は、迅速に情報共有が必要であると考えられるので、優先順位を高くしてよい。衝突回避等を行うためには、他機の位置や高度は実時間で把握する必要がある。一方、固定端末の位置が含まれている共有情報は、固定端末の位置や高度が頻繁には変更されないので、優先順位は低く設定してもよい。
この再同報送信された共有情報を各情報共有端末10が相互に受信し合うことによって、複数のロボットや移動端末間で多段マルチホップにより情報を拡散することができる。これによって、共有情報を広く拡散して共有することが可能となる。
図4には、本実施形態3のマルチホップ通信による拡散型情報共有の経路の概念図が示されている。同図は、上述した図2とほぼ同様であるが、両矢印線で示されている経路が異なる。図4において、両矢印線は、直接通信・マルチホップ通信(同報)の経路を示している。両矢印線は、双方向で同報送信点から直接あるいは中継点を経由して受信点まで引かれている。図4の例で言えば、例えば、地上端末44からロボット40aを経由してロボット40bまでが一つの経路であり、両矢印線で結ばれている。また例えば、地上端末44からロボット40a、ロボット40bを経由して移動端末42までが一つの経路であり、両矢印線で結ばれている。また例えば、地上端末44からロボット40a、ロボット40bを経由してロボット40cまでがまた一つの経路であり、両矢印線で結ばれている。また例えば、ロボット40aから、ロボット40bを経由して移動端末42までがまた一つの経路であり、両矢印線で結ばれている。
図4における両矢印線は、直接通信、マルチホップ通信(同報)の経路の例を示している。つまり、双方向で同報送信点から直接、あるいは中継点を経由して受信点までの経路を表している。
図4における両矢印線は、直接通信、マルチホップ通信(同報)の経路の例を示している。つまり、双方向で同報送信点から直接、あるいは中継点を経由して受信点までの経路を表している。
(3-2:第2の手法)情報共有端末10らが、あるフレーム内において一方の時間スロットを選択し、次のフレーム内において他方の時間スロットを選択する。好ましい一例としては、奇数フレームにおいて「一方の時間スロット」を選択し、偶数フレームにおいて「他方の時間スロット」を選択する手法が挙げられる。
この「一方の時間スロット」「他方の時間スロット」の利用は上記(3-1)と同様であり、「共有情報送信」、「共有情報中継送信」がそれぞれ実行される。本節(3-2)では、「一方の時間スロット」と「他方の時間スロット」が異なるフレームに位置する点が、(3-1)と異なるが、それ以外の点は、上記(3-1)と同様である。すなわち、上記「一方の時間スロット」においては、識別番号や自己位置を含む共有情報を周囲に無線で同報送信する。そして、次のフレーム中の「他方の時間スロット」においては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。
この「一方の時間スロット」「他方の時間スロット」の利用は上記(3-1)と同様であり、「共有情報送信」、「共有情報中継送信」がそれぞれ実行される。本節(3-2)では、「一方の時間スロット」と「他方の時間スロット」が異なるフレームに位置する点が、(3-1)と異なるが、それ以外の点は、上記(3-1)と同様である。すなわち、上記「一方の時間スロット」においては、識別番号や自己位置を含む共有情報を周囲に無線で同報送信する。そして、次のフレーム中の「他方の時間スロット」においては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。
(3-1)で説明した内容と同様に、本(3-2)における再同報通信も必要に応じて共有情報内に含まれる情報に基づき、予め決められた所定の規則に従った優先順位によって行われてよい。また、図4で示す拡散型情報共有の経路の概念図は、本(3-2)でも同様に適用される。
図5には、実施形態3の通信手順を表すタイムチャートが示されている。すなわち、マルチホップ通信による拡散型情報共有の通信手順の一例が示されている。ここで示される通信手順は、(3-2)で説明するように、一方の時間スロットと、他方の時間スロットとを、異なるフレームから選択した場合の手順である。
図5には、実施形態3の通信手順を表すタイムチャートが示されている。すなわち、マルチホップ通信による拡散型情報共有の通信手順の一例が示されている。ここで示される通信手順は、(3-2)で説明するように、一方の時間スロットと、他方の時間スロットとを、異なるフレームから選択した場合の手順である。
具体的には、奇数クレーム(第1フレーム、第3フレーム)においては、「一方の時間スロット」を選択して、通常の自己の(自機の)共有情報を送信する。図5における第1フレームは、図3と同様の動作を実行している。すなわち、情報共有端末Aが第1スロットで共有情報送信を実行し、情報共有端末Bが第2スロットで共有情報送信を実行し、情報共有端末Cは第3スロットで共有情報送信を実行している(図5参照)。
図5の第2フレームの動作は、本(3-2において)特徴的な動作である。すなわち、第2フレームでは、情報共有端末10は、選択した「他方の時間スロット」において、他機の共有情報を送信する。これを、「共有情報中継送信」と呼ぶ(図5参照)。図5に示すように、情報共有端末Aが第4スロットで共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Bは第5スロットで共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Cも第5スロットで共有情報中継送信を実行している(図5参照)。
<共有情報中継送信>
共有情報中継送信は、他の情報共有端末10から受信した共有情報のうち、1つを所定のルールにしたがって、選択して再送信する。無人移動体(ロボット等)、有人移動体等の位置関係によっては、他の情報共有端末10から受信した共有情報が非常に多くなる場合も考えられる。その場合、どの「他の情報共有端末10から受信した共有情報」を優先して中継すべきか所定のルール(規則)があることが好ましい。このルールで定めた優先順位に従って「他の情報共有端末10から受信した共有情報」を中継(共有情報中継送信)していけばよい。
共有情報中継送信は、他の情報共有端末10から受信した共有情報のうち、1つを所定のルールにしたがって、選択して再送信する。無人移動体(ロボット等)、有人移動体等の位置関係によっては、他の情報共有端末10から受信した共有情報が非常に多くなる場合も考えられる。その場合、どの「他の情報共有端末10から受信した共有情報」を優先して中継すべきか所定のルール(規則)があることが好ましい。このルールで定めた優先順位に従って「他の情報共有端末10から受信した共有情報」を中継(共有情報中継送信)していけばよい。
また、共有情報中継送信のタイミングは、図5に示すように、「共有情報送信」とは別のフレーム内でランダムに選択してよい。例えば、図5(3-2の方式)では、「共有情報送信」を奇数フレームで行い、偶数フレームで「共有情報中継送信」を行っている。
また、例えば、共有情報中継送信のタイミングは、(3-1)で説明したように、「共有情報送信」を行ったフレームと同一フレーム中で「他方の時間スロット」をランダムに別途選択してもよい。また、共有情報中継送信のタイミングは、「共有情報送信」を行った「一方の時間スロット」の直後の時間スロットでもよい。すなわち、「一方の時間スロット」の直後が「他方の時間スロット」でもよい。
また、例えば、共有情報中継送信のタイミングは、(3-1)で説明したように、「共有情報送信」を行ったフレームと同一フレーム中で「他方の時間スロット」をランダムに別途選択してもよい。また、共有情報中継送信のタイミングは、「共有情報送信」を行った「一方の時間スロット」の直後の時間スロットでもよい。すなわち、「一方の時間スロット」の直後が「他方の時間スロット」でもよい。
また、「共有情報送信」と同様に、「共有情報中継送信」も、同一の時間スロットで送信してしまう可能性がある。図5における第2フレームの第5時間スロットでは、情報共有端末Bと、情報共有端末Cとの共有情報中継送信が衝突している。
このように、送信タイミングが偶然一致すると、信号が衝突して、正常に共有情報を受信できない端末が生ずる可能性がある。この場合は、再度次のタイミングで共有情報中継送信を行うことができるが、そのタイミングは各情報共有端末10においてランダムに決められてよい。再度の衝突を回避するためである。
このように、送信タイミングが偶然一致すると、信号が衝突して、正常に共有情報を受信できない端末が生ずる可能性がある。この場合は、再度次のタイミングで共有情報中継送信を行うことができるが、そのタイミングは各情報共有端末10においてランダムに決められてよい。再度の衝突を回避するためである。
図5に示す例では、第3フレームにおいて、情報共有端末Aが、第3時間スロットにおいて共有情報送信を実行し、情報共有端末Bが、第1時間スロットにおいて共有情報送信を実行し、情報共有端末Cが、第3時間スロットにおいて共有情報送信を実行する。これらは「一方の時間スロット」に相当する。この第3フレームにおいては、通信の衝突が発生しているが、第2フレームと同様に処理すればよい。
図5に示す例では、第4フレームにおいて、情報共有端末Aが、第5時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Bが、第2時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Cが、第4時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行する。これらは「他方の時間スロット」に相当する。
図5に示す例では、第4フレームにおいて、情報共有端末Aが、第5時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Bが、第2時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行し、情報共有端末Cが、第4時間スロットにおいて共有情報中継送信を実行する。これらは「他方の時間スロット」に相当する。
実施形態4.情報共有システムの情報共有動作(多段マルチホップによる拡散型情報共有においてホップ数が制限されている場合)
本実施形態の情報共有システムにおいては、複数のロボットや移動端末が情報共有端末10を搭載している。この情報共有端末10が相互に、図5に示すような同期信号を基準として規定されるフレームを利用して情報共有を行う場合の第3の例を説明する。フレームが所定の同期信号で規定され、フレーム中に複数の時間スロットが収容されていることは、上記実施形態2、3と同様である。
また、本実施形態4においても、2種類の時間スロットを選択し、それぞれの時間スロットにおいて「共有情報送信」と「共有情報中継送信」を実行することは、上記実施形態3と同様である。
このように、本実施形態4は、マルチホップ通信であることは実施形態3と同様であるが、そのホップ数に制限があることが実施形態3と異なる。
本実施形態の情報共有システムにおいては、複数のロボットや移動端末が情報共有端末10を搭載している。この情報共有端末10が相互に、図5に示すような同期信号を基準として規定されるフレームを利用して情報共有を行う場合の第3の例を説明する。フレームが所定の同期信号で規定され、フレーム中に複数の時間スロットが収容されていることは、上記実施形態2、3と同様である。
また、本実施形態4においても、2種類の時間スロットを選択し、それぞれの時間スロットにおいて「共有情報送信」と「共有情報中継送信」を実行することは、上記実施形態3と同様である。
このように、本実施形態4は、マルチホップ通信であることは実施形態3と同様であるが、そのホップ数に制限があることが実施形態3と異なる。
このようなホップ数に制限を設けるために、本実施形態4では、情報共有端末10は次のような動作を実行する。
(4-1)時間スロットを2種類設ける点は実施形態3と同様であるが、「一方の時間スロット」において、共有情報送信で送信される共有情報中に、自己(自機)の識別番号や位置の情報の他に、再同報送信回数(ホップ数とも呼ばれる)が含まれている点が異なる。
(4-2)
また、2種類の時間スロット中、「他方の時間スロット」においては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。再同報送信される他機の共有情報は、他機の識別番号や、他機の位置を含めてよい。また、この再同報送信は、必要に応じて共有情報内に含まれる情報に基づき、予め決められた所定の規則(ルール)に従った優先順位によって行われてよい。所定の規則(ルール)は、上記実施形態3と同様に定めてよい。
(4-1)時間スロットを2種類設ける点は実施形態3と同様であるが、「一方の時間スロット」において、共有情報送信で送信される共有情報中に、自己(自機)の識別番号や位置の情報の他に、再同報送信回数(ホップ数とも呼ばれる)が含まれている点が異なる。
(4-2)
また、2種類の時間スロット中、「他方の時間スロット」においては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を再同報送信する。再同報送信される他機の共有情報は、他機の識別番号や、他機の位置を含めてよい。また、この再同報送信は、必要に応じて共有情報内に含まれる情報に基づき、予め決められた所定の規則(ルール)に従った優先順位によって行われてよい。所定の規則(ルール)は、上記実施形態3と同様に定めてよい。
特に、本実施形態においては、他のロボットあるいは他の端末が同報送信してきた共有情報を受信した場合、情報共有端末10は、その共有情報中の上記再同報送信回数に1を加え、加えた結果、所定の基準値を超えた場合には、再同報送信を実行しない。他方、その共有情報中の上記再同報送信回数に1を加え、加えた結果、所定の基準値を超えない場合には、実施形態3と同様に再同報送信(共有情報中継送信に該当する)を実行する。あるいは、あらかじめ決められた所定の基準値から1を引いて行き、その結果が0になったら再同報送信を実行しないという手段をとってもよい。
この結果、上記実施形態3と同様に、この再同報送信された共有情報を各情報共有端末10が相互に受信し合うことによって、複数のロボットや移動端末間で多段マルチホップにより情報を拡散することができる。これによって、共有情報を広く拡散して共有することが可能となる。
本実施形態4では、共有情報中に、再同報送信回数(ホップ数)を格納しており、これを再同報送信するごとに、+1していくことによって、その共有情報が再同報送信された回数を記録することができる。この再同報送信回数を所定の基準値と比較して、所定の基準値を超える場合は、再同報送信を実行しないことによって、再同報送信回数(ホップ数)を制限することができる。本実施形態4でも、再同報送信回数に制限があることを除けば、それ以外の事項は上記実施形態3と同様であり、図4、図5は本実施形態4に対応する図でもある。このように、本実施形態4によれば、再同報送信回数(ホップ数)に制限があるので、共有情報が不必要に再同報送信を繰り返されることがなく,電波資源の有効活用が図れ、以て、情報共有の通信成功率の向上等を図ることができる。
図6A、図6Bには、ホップ数に制限がない場合(実施形態3)と、ホップ数に制限がある場合(実施形態4)の動作の様子を表す説明図が示されている。
図6Aにはホップ数の制限がない場合の多段型マルチホップによる情報共有の動作の説明図が示されている。図6Aに示すように、共有情報は、ロボットA、ロボットB、ロボットC、そして、ロボットXまで順次送信されていく。そして、ロボットXからは、地上端末44あるいは移動端末42に共有情報が送信されていく。なお、図6A中、情報共有端末10は省略して図示されていないが、各ロボット(A、B、C、X)は、それぞれ情報共有端末10を備えている。このように、ホップ数を制限せず、他の情報共有端末10から受信した共有情報は、共有情報中継送信が割り当てられた時間スロット(図5等参照)において、無条件で再同報送信される。
図6Aにはホップ数の制限がない場合の多段型マルチホップによる情報共有の動作の説明図が示されている。図6Aに示すように、共有情報は、ロボットA、ロボットB、ロボットC、そして、ロボットXまで順次送信されていく。そして、ロボットXからは、地上端末44あるいは移動端末42に共有情報が送信されていく。なお、図6A中、情報共有端末10は省略して図示されていないが、各ロボット(A、B、C、X)は、それぞれ情報共有端末10を備えている。このように、ホップ数を制限せず、他の情報共有端末10から受信した共有情報は、共有情報中継送信が割り当てられた時間スロット(図5等参照)において、無条件で再同報送信される。
図6Bにはホップ数の制限がある場合の多段型マルチホップによる情報共有の動作の説明図が示されている。図6Bに示すように、共有情報は、ロボットA、ロボットBまで順次送信されていく。そして、ロボットBからは、地上端末44あるいは移動端末42に共有情報が送信されていく。ここでは、ホップ数の制限が2である場合である。すなわち、
地上端末44あるいは移動端末42に共有情報が送信された後は、再同報通信は実行されない。
地上端末44あるいは移動端末42に共有情報が送信された後は、再同報通信は実行されない。
なお、図6B中、ロボット(A、B)は、それぞれ情報共有端末10を備えている。このように、本実施形態4においては、各情報共有端末10は、ホップ数を共有情報に記録して同報送信している。これを受信する各情報共有端末10は、受信した共有情報に記録されたホップ数に1を加えた値が所定の基準値(所定の値)を超える場合には、これを再同報送信しない。これによって、共有情報が非常に遠方の有人移動体、無人移動体、固定端末等まで送信されてしまうことを防止でき、電波資源の有効活用を図り、以て、情報共有の通信成功率を向上することができる。
<再同報送信回数>
実施形態4において、共有情報に最初に設定される再同報送信回数(ホップ数)の初期値は、特に制限はないが、理解しやすさの観点からは例えば「1」でよい。また、例えば「2」でもよいし、用途に応じて種々の数を初期値として利用してよい。
また、情報共有端末10において、再同報送信回数に1を加えてから比較する所定の値(基準値)は、許容するホップ数を決定する数である。例えば初期値が「1」の場合、当該所定の値(基準値)を「3」に設定すると、ホップ数の最大を「2」に制限することができる。初期値と所定の値(基準値)の組み合わせで、ホップ数の制限を自由に設定してよい。
実施形態4において、共有情報に最初に設定される再同報送信回数(ホップ数)の初期値は、特に制限はないが、理解しやすさの観点からは例えば「1」でよい。また、例えば「2」でもよいし、用途に応じて種々の数を初期値として利用してよい。
また、情報共有端末10において、再同報送信回数に1を加えてから比較する所定の値(基準値)は、許容するホップ数を決定する数である。例えば初期値が「1」の場合、当該所定の値(基準値)を「3」に設定すると、ホップ数の最大を「2」に制限することができる。初期値と所定の値(基準値)の組み合わせで、ホップ数の制限を自由に設定してよい。
実施形態5.共有情報の表示
本実施形態の情報共有システムにおいては、これまで説明したように、無人移動体、有人移動体、固定端末、等が含まれ、それぞれが情報共有端末10を搭載している。そして、この情報共有端末10が相互に共有情報を同報送信しあい、共有情報を文字通り共有することができる。
この共有情報は、自己(自機)の位置、自己の識別番号を含む情報であるが、その他の情報を含めてもよい。例えば、他機が送信した共有情報によって、当該他機の位置が判明した後、その他機の位置と自己(自機)の位置とを比較する事によって、相対的な位置関係を求めることができる。また、上記相対位置関係に基づき、自己と他機との間の距離が所定の距離未満になった場合に接近警告を発してもよい。この接近警告によって他機に接近を警告することができ、衝突等の事故を未然に防止することに資することができる。
本実施形態の情報共有システムにおいては、これまで説明したように、無人移動体、有人移動体、固定端末、等が含まれ、それぞれが情報共有端末10を搭載している。そして、この情報共有端末10が相互に共有情報を同報送信しあい、共有情報を文字通り共有することができる。
この共有情報は、自己(自機)の位置、自己の識別番号を含む情報であるが、その他の情報を含めてもよい。例えば、他機が送信した共有情報によって、当該他機の位置が判明した後、その他機の位置と自己(自機)の位置とを比較する事によって、相対的な位置関係を求めることができる。また、上記相対位置関係に基づき、自己と他機との間の距離が所定の距離未満になった場合に接近警告を発してもよい。この接近警告によって他機に接近を警告することができ、衝突等の事故を未然に防止することに資することができる。
このように、自己と他機との相対的位置関係を計算し接近警告等を発する場合は、情報共有端末10は、情報共有端末10に接続する共有情報表示端末12に、当該共有情報を実時間で表示させることが好適である。移動体の場合、自己の位置は、時々刻々変化していくからである。
また、情報共有端末10は、共有情報を、共有情報表示端末12だけでなく、接続する所定の外部ネットワークに送出してもよい。ここでいうネットワークとは、いわゆるインターネットや、地域IP網、携帯電話ネットワーク等が含まれる。これらのネットワークへの接続は、図1に示されている外部ネットワークインターフェース32を用いてよい。
共有情報を、例えばインターネット等を介して外部でモニタリングすることによって、遠隔地から情報共有システムを監視することも可能である。
また、情報共有端末10は、共有情報を、共有情報表示端末12だけでなく、接続する所定の外部ネットワークに送出してもよい。ここでいうネットワークとは、いわゆるインターネットや、地域IP網、携帯電話ネットワーク等が含まれる。これらのネットワークへの接続は、図1に示されている外部ネットワークインターフェース32を用いてよい。
共有情報を、例えばインターネット等を介して外部でモニタリングすることによって、遠隔地から情報共有システムを監視することも可能である。
実施形態6.相対位置に基づく制御
本実施形態の情報共有システムにおいては、これまで説明したように、無人移動体、有人移動体、固定端末、等が含まれ、それぞれが情報共有端末10を搭載している。移動ロボット14(無人移動体)が情報共有端末10を備えている場合は、その移動ロボット14の制御用コンピュータ16は、情報共有端末10から自己の(そのロボットの)共有情報と、周辺に位置する他のロボットや移動端末の共有情報を、受信できるように構成することもできる。このような構成の場合、制御用コンピュータ16は、情報共有端末10の通信制御部20から移動ロボット接続インターフェース28を介して、上記共有情報を受信する。
本実施形態の情報共有システムにおいては、これまで説明したように、無人移動体、有人移動体、固定端末、等が含まれ、それぞれが情報共有端末10を搭載している。移動ロボット14(無人移動体)が情報共有端末10を備えている場合は、その移動ロボット14の制御用コンピュータ16は、情報共有端末10から自己の(そのロボットの)共有情報と、周辺に位置する他のロボットや移動端末の共有情報を、受信できるように構成することもできる。このような構成の場合、制御用コンピュータ16は、情報共有端末10の通信制御部20から移動ロボット接続インターフェース28を介して、上記共有情報を受信する。
情報共有端末10の通信制御部20は、移動ロボット14の制御用コンピュータ16から移動ロボット接続インターフェース28を介して、共有情報のリクエストがあった場合、これに応じて、自己(当該ロボット)の共有情報と、他機の共有情報と、を移動ロボット14の制御用コンピュータ16に送信する。
このようにして、共有情報を受信した制御用コンピュータ16は、共有情報に基づき、自己の位置と、周囲の他機の位置との相対的な位置関係を把握することができ、この位置関係に基づき、自己の移動ロボット14の動作あるいは移動ロボット14が使用する無線資源を制御することができる。このようないわゆる自律制御について、以下図面に基づき詳細に説明する。
(6-1)相対位置に基づく移動ロボットの自律制御
相対位置に基づく移動ロボットの自律制御の例が、図7A、図7Bに示されている。
図7Aは複数の移動ロボット間の制御の様子が示されている。具体的には、図7Aには、移動ロボットA14aと、移動ロボットB14bと、が示されている。移動ロボットA14aには、制御用コンピュータ16aが備えられており、制御用コンピュータ16aは、備え付けられている情報共有端末10f中の移動ロボットインターフェース28aを介して情報共有端末10fと接続している。一方、移動ロボットB14bには、制御用コンピュータ16bが備えられており、制御用コンピュータ16bは、備え付けられている情報共有端末10g中の移動ロボットインターフェース28bを介して情報共有端末10gと接続している。
相対位置に基づく移動ロボットの自律制御の例が、図7A、図7Bに示されている。
図7Aは複数の移動ロボット間の制御の様子が示されている。具体的には、図7Aには、移動ロボットA14aと、移動ロボットB14bと、が示されている。移動ロボットA14aには、制御用コンピュータ16aが備えられており、制御用コンピュータ16aは、備え付けられている情報共有端末10f中の移動ロボットインターフェース28aを介して情報共有端末10fと接続している。一方、移動ロボットB14bには、制御用コンピュータ16bが備えられており、制御用コンピュータ16bは、備え付けられている情報共有端末10g中の移動ロボットインターフェース28bを介して情報共有端末10gと接続している。
これら2個の移動ロボットA14aと、移動ロボットB14bとは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。このような状況下で、以下のような処理が行われる。
(ステップ1)情報共有端末10f(10g)は、自機の位置情報と識別情報とを含む共有情報を、周辺の他の移動ロボットB14b(移動ロボットA14a)の位置情報と識別情報とを含む共有情報を、移動ロボットA14a(移動ロボットB14b)の制御用コンピュータ16a(16b)に出力する(図7A参照)。
(ステップ2)次に、制御用コンピュータ16a(16b)は、相互の共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。制御用コンピュータ16a(16b)は、上述したように、内部に所定の記憶装置を含んでおり、所定のロボット制御プログラムもそこに記憶してよい。また、制御用コンピュータ16a(16b)内のCPUやプロセッサ等が、その所定のロボット制御プログラムを実行してよい。
(ステップ3)このようにして、2台以上の複数の移動ロボットA14a(移動ロボットB14b)間での自律的な連携・協調制御が可能である。図7Aは、2台の移動ロボット14a(移動ロボットB14b)が示されているが、3台以上でも自律的な連携・協調制御が可能である。移動ロボットA14a(B14b)は、移動可能なロボットであればどのようなものでもよく、例えばドローンや地上ロボット等でもよい。
(ステップ2)次に、制御用コンピュータ16a(16b)は、相互の共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。制御用コンピュータ16a(16b)は、上述したように、内部に所定の記憶装置を含んでおり、所定のロボット制御プログラムもそこに記憶してよい。また、制御用コンピュータ16a(16b)内のCPUやプロセッサ等が、その所定のロボット制御プログラムを実行してよい。
(ステップ3)このようにして、2台以上の複数の移動ロボットA14a(移動ロボットB14b)間での自律的な連携・協調制御が可能である。図7Aは、2台の移動ロボット14a(移動ロボットB14b)が示されているが、3台以上でも自律的な連携・協調制御が可能である。移動ロボットA14a(B14b)は、移動可能なロボットであればどのようなものでもよく、例えばドローンや地上ロボット等でもよい。
連携・協調動作
自律的な連携・協調制御としては様々な制御が可能である。接近しすぎている場合は、互いに離れるような動作を実行してもよいし、離れすぎている場合は互いに近づくような制御を実行してもよい。これらの動作は、制御用コンピュータ16a(16b)が実行する上記所定のプログラムで自由にプログラムすることができる。
自律的な連携・協調制御としては様々な制御が可能である。接近しすぎている場合は、互いに離れるような動作を実行してもよいし、離れすぎている場合は互いに近づくような制御を実行してもよい。これらの動作は、制御用コンピュータ16a(16b)が実行する上記所定のプログラムで自由にプログラムすることができる。
図7Bは複数の移動ロボットと「移動端末又は固定端末」との間の制御の様子が示されている。具体的には、図7Bに、移動ロボットC14cと、移動端末又は固定端末に備え付けられている情報共有端末10iと、が示されている。移動ロボットC14cには、制御用コンピュータ16cが備えられており、制御用コンピュータ16cは、備え付けられている情報共有端末10h中の移動ロボットインターフェース28cを介して情報共有端末10hと接続している。一方、移動端末又は固定端末(不図示)には、情報共有端末10iが備えられている。
これら移動ロボットC14cと、移動端末又は固定端末(不図示)とは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。このような状況下で、以下のような処理が行われる。
(ステップ4)情報共有端末10hは、自機の位置情報と識別情報とを含む共有情報と、周辺の他の移動端末又は固定端末の位置情報と識別情報とを含む共有情報とを、移動ロボット制御用コンピュータ16cに出力する(図7B参照)。
(ステップ5)次に、制御用コンピュータ16cは、相互の共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。制御用コンピュータ16cは、上述したように、内部に所定の記憶装置を含んでおり、所定のロボット制御プログラムもそこに記憶してよい。また、制御用コンピュータ16c内のCPUやプロセッサ等が、その所定のロボット制御プログラムを実行してよい。
(ステップ6)このようにして、移動ロボット14cと、周辺の他の移動端末又は固定端末との間の自律的な連携・協調制御が可能である。移動ロボットC14cは、移動可能なロボットであればどのようなものでもよく、例えばドローンや地上ロボット等でもよい。また、情報共有端末10iが備え付けられている「移動端末あるいは固定端末」とは、有人航空機、自動車、人間等が保持して携帯する各種端末・電子情報機器(スマートホン等)、あるいは、固定地点に設置された端末でもよい。
(ステップ4)情報共有端末10hは、自機の位置情報と識別情報とを含む共有情報と、周辺の他の移動端末又は固定端末の位置情報と識別情報とを含む共有情報とを、移動ロボット制御用コンピュータ16cに出力する(図7B参照)。
(ステップ5)次に、制御用コンピュータ16cは、相互の共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。制御用コンピュータ16cは、上述したように、内部に所定の記憶装置を含んでおり、所定のロボット制御プログラムもそこに記憶してよい。また、制御用コンピュータ16c内のCPUやプロセッサ等が、その所定のロボット制御プログラムを実行してよい。
(ステップ6)このようにして、移動ロボット14cと、周辺の他の移動端末又は固定端末との間の自律的な連携・協調制御が可能である。移動ロボットC14cは、移動可能なロボットであればどのようなものでもよく、例えばドローンや地上ロボット等でもよい。また、情報共有端末10iが備え付けられている「移動端末あるいは固定端末」とは、有人航空機、自動車、人間等が保持して携帯する各種端末・電子情報機器(スマートホン等)、あるいは、固定地点に設置された端末でもよい。
連携・協調動作
図7Bにおける自律的な連携・協調制御としては、上述した図7Aの説明で言及した制御も可能であるし、移動ロボットC14cが移動端末と協調するような制御を実行してもよい。また、移動ロボットC14cが固定端末の位置に基づく制御を実行することも可能である。例えば、固定端末と衝突しないような制御を実行することも可能である。
図7Bにおける自律的な連携・協調制御としては、上述した図7Aの説明で言及した制御も可能であるし、移動ロボットC14cが移動端末と協調するような制御を実行してもよい。また、移動ロボットC14cが固定端末の位置に基づく制御を実行することも可能である。例えば、固定端末と衝突しないような制御を実行することも可能である。
(6-2)相対位置に基づく自律制御のプログラム例その1
上述した図7A、図7Bの説明において、共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する旨説明した。以下、その具体的なプログラムの例を説明する。
上述した図7A、図7Bの説明において、共有情報に基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する旨説明した。以下、その具体的なプログラムの例を説明する。
図8Aには、移動ロボットD40dと、移動ロボットE40eと、が衝突回避のプログラムを実行する場合の例が示されている。移動ロボットD40dには、情報共有端末10jが備え付けられている。移動ロボットD40dには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。一方、移動ロボットE40eには、情報共有端末10kが備え付けられている。移動ロボットE40eには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。
これら2個の移動ロボットD40dと、移動ロボットE40eとは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
これら2個の移動ロボットD40dと、移動ロボットE40eとは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
このような状況下で、移動ロボットD40dは、情報共有端末10jで受信した移動ロボットE14eの位置、高度、移動方向、速度等の情報に基づき、所定のルールで進路を変更するようなプログラムを実行する。一方、移動ロボットE40eは、情報共有端末10kで受信した移動ロボットD40dの位置、高度、移動方向、速度等の情報に基づき、所定のルールで進路を変更するようなプログラムを実行する。
例えば、図8Aに示すように、移動ロボットD40dと、移動ロボットE40eとが互いに近づくように移動している場合、両者の距離が所定の距離未満になったときに、互いに移動方向を変更するようなプログラムを双方の制御用コンピュータ16に実行させることができる。この結果、例えば両者の距離が所定の距離未満になった場合、互いに進行方向に向かって左側(右側、上側、あるいは下側でもよい)に移動方向を変更する等のプログラムが好適である。この結果、互いにぶつからないように方向を変更するので、移動ロボット40の安全性を確保することに資するものである。
なお、衝突回避運動が行われた結果、両者の距離が十分離れた場合は、上記プログラムの実行を終了してよい。そして、通常の操縦者によって操縦される、あるいはあらかじめ決められた経路に沿って移動する移動ロボットとして運航されてよい。
なお、衝突回避運動が行われた結果、両者の距離が十分離れた場合は、上記プログラムの実行を終了してよい。そして、通常の操縦者によって操縦される、あるいはあらかじめ決められた経路に沿って移動する移動ロボットとして運航されてよい。
図8Bには、移動ロボットF40fと、移動ロボットG40gと、が連携制御のプログラムを実行する場合の例が示されている。移動ロボットF40fには、情報共有端末10l(エル)が備え付けられている。移動ロボットF40fには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されてはいない。一方、移動ロボットG40gには、情報共有端末10mが備え付けられている。移動ロボットG40gには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。
これら2個の移動ロボットF40fと、移動ロボットG40gとは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
これら2個の移動ロボットF40fと、移動ロボットG40gとは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
このような状況下で、移動ロボットF40f(の制御用コンピュータ16)は、は、情報共有端末10l(エル)で受信した移動ロボットG14gの位置、高度、移動方向、速度等の情報に基づき、所定のルールで連携運行するようなロボット制御プログラムを実行する。一方、移動ロボットG40g(の制御用コンピュータ16)は、情報共有端末10mで受信した移動ロボットF40fの位置、高度、移動方向、速度等の情報に基づき、に基づき、所定のルールで進路を連携運行するようなロボット制御プログラムを実行する。
例えば、図8Bに示すように、移動ロボットD40dと、移動ロボットE40eとがほぼ同じ方向に移動している場合、両者の距離が一定となるように制御しながら連携して互いに同じ方向に移動するようなロボット制御プログラムを双方の制御用コンピュータ16に実行させることができる。ただし、図8Bの場合は、追従していく移動ロボットD40d側が追従先である移動ロボットE40eとの距離を一定に保ちながら追従運転するというプログラムを実行することが好適である。
図8Bの場合は、移動ロボットE40eは、移動ロボットD40dと同様に、所定のルールで進路を連携運行するようなロボット制御プログラムを実行するが、事実上追従される側であるので、従前の行き先に向かうという運行動作に特段の変化はなくてもよい。なお、図8Bの場合、2機の移動ロボットD40d、E40eの例を説明したが、3機以上でも同様の連携運行をさせることができる。
このような連携運行の結果、複数(2台以上)の移動ロボット40による隊列/追従運行・同期運航・協調運行が可能となる。例えば行き先が同じ場合でも、複数の移動ロボット40が互いにぶつからないように距離を保ちながら移動させること等が可能になるので、移動ロボット40の安全性を確保することに資するものである。
なお、連携運行が終了すれば、上記ロボット制御プログラムの実行を終了してよい。そして、その後は、通常の操縦者によって操縦される、あるいはあらかじめ決められた経路に沿って移動する移動ロボットとして運航されてよい。
このような連携運行の結果、複数(2台以上)の移動ロボット40による隊列/追従運行・同期運航・協調運行が可能となる。例えば行き先が同じ場合でも、複数の移動ロボット40が互いにぶつからないように距離を保ちながら移動させること等が可能になるので、移動ロボット40の安全性を確保することに資するものである。
なお、連携運行が終了すれば、上記ロボット制御プログラムの実行を終了してよい。そして、その後は、通常の操縦者によって操縦される、あるいはあらかじめ決められた経路に沿って移動する移動ロボットとして運航されてよい。
(6-3)相対位置に基づく自律制御のプログラム例その2
共有情報に基づき、所定のロボットを制御するロボット制御プログラムを実行する場合の具体的なプログラムの例のその2を説明する。
共有情報に基づき、所定のロボットを制御するロボット制御プログラムを実行する場合の具体的なプログラムの例のその2を説明する。
(6-3-1)地上端末44との相対位置に基づく自律制御
図9Aには、移動ロボットH40hが、目標地点に着陸するのに、移動ロボットH40hの制御用コンピュータ16(不図示)が所定のロボット制御プログラムを実行し、地上端末44の位置を基準に着陸制御する動作の説明図が示されている。
移動ロボットH40hには、情報共有端末10nが備え付けられている。移動ロボットH40hには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。一方、地上端末44には、情報共有端末10o(オー)が備え付けられている。
これら移動ロボットH40hと、地上端末44とは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
図9Aには、移動ロボットH40hが、目標地点に着陸するのに、移動ロボットH40hの制御用コンピュータ16(不図示)が所定のロボット制御プログラムを実行し、地上端末44の位置を基準に着陸制御する動作の説明図が示されている。
移動ロボットH40hには、情報共有端末10nが備え付けられている。移動ロボットH40hには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。一方、地上端末44には、情報共有端末10o(オー)が備え付けられている。
これら移動ロボットH40hと、地上端末44とは、共有情報を互いに送受信しており、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握している。すなわち、情報共有している。
このような状況下で、移動ロボットH40hは、通過地点Pを通過して、目標地点Qに着陸しようとしている。移動ロボットH40hの情報共有端末10nは、情報共有端末10nで受信した地上端末44の位置、高度、等の情報と、移動ロボットH40h自身の
位置、高度、等の情報と、を移動ロボットH40hの制御用コンピュータ16(不図示)に提供することができる。そして、制御用コンピュータ16は、これらのデータに基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。具体的に言えば、地上端末44に基づき誘導されて、目標地点Qに着陸するためのロボット制御プログラムを実行する。
位置、高度、等の情報と、を移動ロボットH40hの制御用コンピュータ16(不図示)に提供することができる。そして、制御用コンピュータ16は、これらのデータに基づき、所定のロボット制御プログラムを実行する。具体的に言えば、地上端末44に基づき誘導されて、目標地点Qに着陸するためのロボット制御プログラムを実行する。
制御用コンピュータ16は、このようなロボット制御プログラムの実行によって、移動ロボットH40hを制御する。その結果、移動ロボットH40hは、地上端末44から所定の相対位置にある空中の通過点Pを通過し、さらに、地上端末44から所定の相対位置にある地上の目標地点Qに誘導される。もしくは、移動ロボットH40hは、地上端末44から所定の相対位置にある空中の通過点Pを通過し、さらに、地上端末44から所定の相対位置にある地上の目標地点Qに到達するような経路をとるように誘導される。
つまり、図9Aの例で説明したロボット制御プログラムは、地上端末44から所定の相対位置にある通過点P及び目標地点Qの位置を、自己(移動ロボットH40h)の位置と地上端末44の位置との相対的位置関係から求めている。その結果、通過点P及び目標地点Qと、自己の位置との相対的位置関係をより正確に求めることができ、より正確に着陸を行うことができたものである。
なお、制御用コンピュータ16は、上記ロボット制御プログラムを実行することによって、情報共有端末10pから、自機(移動ロボットH40h)の位置と地上端末44の位置とをなるべく実時間で(リアルタイムで)受信し、それらの間の相対的位置関係に基づき、自機の運行を制御することが精度の点から好適である。
なお、制御用コンピュータ16は、上記ロボット制御プログラムを実行することによって、情報共有端末10pから、自機(移動ロボットH40h)の位置と地上端末44の位置とをなるべく実時間で(リアルタイムで)受信し、それらの間の相対的位置関係に基づき、自機の運行を制御することが精度の点から好適である。
(6-3-2)相対位置に基づく無線資源の制御
図9Bには、移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jと、が接近した場合に、所定の制御プログラムを実行し、無線資源の干渉防止を実行しようとする場合の説明図が示されている。
移動ロボットI40iには、情報共有端末10pが備え付けられている。移動ロボットH40hには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。一方、移動ロボットJ40jには、情報共有端末10qが備え付けられている。移動ロボットJ40jにも、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。
図9Bには、移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jと、が接近した場合に、所定の制御プログラムを実行し、無線資源の干渉防止を実行しようとする場合の説明図が示されている。
移動ロボットI40iには、情報共有端末10pが備え付けられている。移動ロボットH40hには、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。一方、移動ロボットJ40jには、情報共有端末10qが備え付けられている。移動ロボットJ40jにも、その移動を制御する制御用コンピュータ16が備えられているが、図示されていない。
これら移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jとは、最初は、十分な遠隔距離で飛行をしており、無線資源の干渉はほとんどない状態である。なお、ここでいう無線資源とは、無線通信の周波数チャネル、時間スロットなどをいう。十分に離れた位置において、これら移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jとが運用されている場合は、自由に無線資源を利用することができた。ここでは、移動ロボットI40iと、(移動ロボットI40iと十分離れた位置にある)移動ロボットJ40jとが、ともに無線資源R1を使用している場合を例として説明する。
なお、ここで説明する無線資源は、移動ロボットI40i、移動ロボットJ40jを操縦するのに用いる無線資源、あるいは操縦とは無関係なデータ通信、画像通信等に用いる無線資源である。
なお、ここで説明する無線資源は、移動ロボットI40i、移動ロボットJ40jを操縦するのに用いる無線資源、あるいは操縦とは無関係なデータ通信、画像通信等に用いる無線資源である。
移動ロボットI40iと、十分離れた位置にある移動ロボットJ40jとが、ともに無線資源R1を使用している状態から、移動ロボットI40iが、移動ロボットJ40jに接近していき、無線資源の干渉が生じた場合、以下のような処理が実行される。
(ステップ7)接近した結果、お互いの共有情報を互いに送受信することができるようになり、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握できるようになる。すなわち、移動ロボットI40iの情報共有端末10pと、移動ロボットJ40jの情報共有端末10qとの間で情報共有が実現される。かかる情報に基づき、情報共有端末10p、情報共有端末10qは、取り付けられている移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jとが、それらの操縦のための使用している無線資源等を共有情報の一部として、移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jの制御用コンピュータ16(不図示)に送信される。
この結果、移動ロボットI40i及び移動ロボットJ40jの制御用コンピュータ16は、移動ロボットI40iと移動ロボットJ40jとが、それらの操縦のために同一の無線資源R1を使用していることをお互いに知ることができる。これをトリガーとして、各移動ロボット40の各制御用コンピュータ16は、所定の制御プログラムを実行する。
(ステップ8)移動ロボットI40iの制御用コンピュータ16は、この制御プログラムを実行することによって、情報共有端末10pから提供された共有情報に基づき、受信した移動ロボットJ40jの位置・高度等の情報、及び使用している無線資源を知ることができ、その情報に基づき、制御用コンピュータ16は、所定のルールで、使用する無線資源を変更する。
具体的には、制御用コンピュータ16は、使用する無線資源を無線資源R1から無線資源R2に変更する。図9Bの場合、移動ロボットJ40jの情報共有端末10qは使用する無線資源を変更せず、無線資源R1を引き続き使用を続ける。これは、例えば、自己が動いていない場合は、使用する無線資源を変更せず、動いている側が使用する無線資源を変更する、等のルールを設定しているからである。
(ステップ7)接近した結果、お互いの共有情報を互いに送受信することができるようになり、お互いの位置情報や、相対的な位置情報を互いに把握できるようになる。すなわち、移動ロボットI40iの情報共有端末10pと、移動ロボットJ40jの情報共有端末10qとの間で情報共有が実現される。かかる情報に基づき、情報共有端末10p、情報共有端末10qは、取り付けられている移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jとが、それらの操縦のための使用している無線資源等を共有情報の一部として、移動ロボットI40iと、移動ロボットJ40jの制御用コンピュータ16(不図示)に送信される。
この結果、移動ロボットI40i及び移動ロボットJ40jの制御用コンピュータ16は、移動ロボットI40iと移動ロボットJ40jとが、それらの操縦のために同一の無線資源R1を使用していることをお互いに知ることができる。これをトリガーとして、各移動ロボット40の各制御用コンピュータ16は、所定の制御プログラムを実行する。
(ステップ8)移動ロボットI40iの制御用コンピュータ16は、この制御プログラムを実行することによって、情報共有端末10pから提供された共有情報に基づき、受信した移動ロボットJ40jの位置・高度等の情報、及び使用している無線資源を知ることができ、その情報に基づき、制御用コンピュータ16は、所定のルールで、使用する無線資源を変更する。
具体的には、制御用コンピュータ16は、使用する無線資源を無線資源R1から無線資源R2に変更する。図9Bの場合、移動ロボットJ40jの情報共有端末10qは使用する無線資源を変更せず、無線資源R1を引き続き使用を続ける。これは、例えば、自己が動いていない場合は、使用する無線資源を変更せず、動いている側が使用する無線資源を変更する、等のルールを設定しているからである。
このように、図9Bの例によれば、無線干渉が生じていない場合は無線資源を自由に選ぶことができ、無線干渉が生じた場合に、なるべく無線干渉が生じないように使用する無線資源を変更している。したがって、本実施形態によれば、無線資源のより有効な活用を図ることができる。
なお、図9Bの例においては、接近していった移動ロボットI40i側が使用する無線資源を変更するようにルールを設定しているが、基本的にはどちらが無線資源の変更を行ってもよい。
上記動作例では、位置が変わらない移動ロボットJ40j側の無線資源の変更は、移動ロボットJ40jとその周辺の他の移動ロボット40との既存の情報共有に影響を与える可能性があるので、図9Bの例では、接近していった移動ロボットI40i側が使用する無線資源の変更を行ったものである。そのような判断も所定の制御プログラムが実行してよい。
なお、図9Bの例においては、接近していった移動ロボットI40i側が使用する無線資源を変更するようにルールを設定しているが、基本的にはどちらが無線資源の変更を行ってもよい。
上記動作例では、位置が変わらない移動ロボットJ40j側の無線資源の変更は、移動ロボットJ40jとその周辺の他の移動ロボット40との既存の情報共有に影響を与える可能性があるので、図9Bの例では、接近していった移動ロボットI40i側が使用する無線資源の変更を行ったものである。そのような判断も所定の制御プログラムが実行してよい。
第2.作用と効果
従来は、移動ロボットの操縦者は自分が操縦する移動ロボットの位置や状態のみしか把握することができなかった。
これに対して、各実施形態において説明したように、例えば本実施形態による方法を用いた通信端末(情報共有端末10)を各移動ロボット(例えばドローン)並びにそれらの操縦者達が備えることによって情報共有システムを構築すれば、情報共有端末10を備えた操縦者は、自分が操縦する移動ロボットだけでなく、他の操縦者が操縦する他の移動ロボットの位置や状態、並びにそれらの間の相対的位置を実時間で把握することができる。情報共有端末10同士で情報共有が行われるからである。
したがって、移動ロボット同士の接近、衝突等の危険を回避する行動を可能にする効果が期待される。
従来は、移動ロボットの操縦者は自分が操縦する移動ロボットの位置や状態のみしか把握することができなかった。
これに対して、各実施形態において説明したように、例えば本実施形態による方法を用いた通信端末(情報共有端末10)を各移動ロボット(例えばドローン)並びにそれらの操縦者達が備えることによって情報共有システムを構築すれば、情報共有端末10を備えた操縦者は、自分が操縦する移動ロボットだけでなく、他の操縦者が操縦する他の移動ロボットの位置や状態、並びにそれらの間の相対的位置を実時間で把握することができる。情報共有端末10同士で情報共有が行われるからである。
したがって、移動ロボット同士の接近、衝突等の危険を回避する行動を可能にする効果が期待される。
従来は、複数の移動ロボットの位置等を管理しようとすれば、中央で管理を行うための所定の通信端末が必要となる。そしてその中央の通信端末で各移動ロボット向けの通信信号を管理・制御する必要がある。
これに対して、本実施形態によれば、各情報共有端末10が平等に自律分散的に信号の衝突をなるべく少なくしながら通信信号(共有情報)の送受信を実行しているので、情報共有システムの維持コストの低減が期待できる。
なお、本実施形態で説明した技術における「通信による情報共有」に搬送波感知接続方式を組み合わせてもよく、無線通信信号間の衝突確率を低減し、通信の成功率の向上が見込まれる。
これに対して、本実施形態によれば、各情報共有端末10が平等に自律分散的に信号の衝突をなるべく少なくしながら通信信号(共有情報)の送受信を実行しているので、情報共有システムの維持コストの低減が期待できる。
なお、本実施形態で説明した技術における「通信による情報共有」に搬送波感知接続方式を組み合わせてもよく、無線通信信号間の衝突確率を低減し、通信の成功率の向上が見込まれる。
また、情報共有端末10を、マルチホップモード(実施形態3、4)で動作させることによって、建物や地形等の陰になり、操縦者に対して直接電波が届かない場所、すなわち電波見通し外に他の操縦者が操縦する移動ロボットが位置していた場合でも、操縦者が操縦する移動ロボットが、他の操縦者が操縦する移動ロボットの電波が直接届く位置にいれば、操縦者は他の操縦者が操縦する移動ロボットの位置や情報を実時間で把握することが可能である。
また、上記マルチホップモード(実施形態3、4)において、操縦者が操縦する移動ロボットの代わりに、地上や建物上などの適切な位置に本実施形態による方法に基づく情報共有端末を固定設置することによっても、電波見通し外にある他の操縦者の移動ロボットの位置や状態を実時間で把握することが可能となる。
また、上記マルチホップモード(実施形態3、4)において、操縦者が操縦する移動ロボットの代わりに、地上や建物上などの適切な位置に本実施形態による方法に基づく情報共有端末を固定設置することによっても、電波見通し外にある他の操縦者の移動ロボットの位置や状態を実時間で把握することが可能となる。
また、上記マルチホップモード(実施形態3、4)において、多段マルチホップの機能を備えることによって、建物や地形等の陰となり、操縦者に対して直接電波が届かない場所、すなわち電波見通し外において、その位置や状態を実時間で把握することができる移動ロボットの範囲(存在できる範囲)をさらに広げることができる。
また、上記多段マルチホップモード(実施形態3、4)において、ホップ数を所定の数までに限定することによって(図6B)、位置や状態を実時間で把握することができる移動ロボットの範囲が限定される代わりに、空間を飛び交う通信信号の密度を減少させることができ、通信成功率の向上あるいは通信遅延時間の短縮化を図ることが可能である。
また、本実施形態による方法を用いれば、移動ロボットの操縦者は、自分の操縦する移動ロボット及び他の操縦者が操縦する移動ロボットの位置や状態、及び自分が操縦する移動ロボットとの相対位置関係を共有情報表示端末12で地図上、あるいは音声等で実時間で確認することができ、直感的に迅速に接近・衝突による危険を回避する操作を行うことが可能となる。
また、上記多段マルチホップモード(実施形態3、4)において、ホップ数を所定の数までに限定することによって(図6B)、位置や状態を実時間で把握することができる移動ロボットの範囲が限定される代わりに、空間を飛び交う通信信号の密度を減少させることができ、通信成功率の向上あるいは通信遅延時間の短縮化を図ることが可能である。
また、本実施形態による方法を用いれば、移動ロボットの操縦者は、自分の操縦する移動ロボット及び他の操縦者が操縦する移動ロボットの位置や状態、及び自分が操縦する移動ロボットとの相対位置関係を共有情報表示端末12で地図上、あるいは音声等で実時間で確認することができ、直感的に迅速に接近・衝突による危険を回避する操作を行うことが可能となる。
さらに、本実施形態による方法をヘリコプターなどの有人航空機と無人航空機が用いることによって、有人航空機のパイロットは、周囲を飛行する無人航空機の位置、高度、速度、進行方向、識別番号等を共有情報表示端末12により把握でき、衝突等の危険回避行動をとることが可能となる。また、無人航空機の操縦者も、周囲を飛行する有人航空機の位置、高度、速度、進行方向、識別番号等を共有情報表示端末12によって把握でき、衝突等の危険回避行動をとることが可能となる。
また、本実施形態による方法を用いれば、各移動ロボットは、それぞれ、周囲に位置する他の移動ロボットの位置、高度、速度、進行方向、識別番号等が把握できるため、それらの情報を元により適切な運動制御を移動ロボットが備える制御用コンピュータが自律的に行うことも可能である。その結果、複数の移動ロボット同士が自動的に衝突を回避できる可能性が向上する。また、複数の移動ロボット同士が自動的に追従行動、連携行動等の高度な自律制御を実行できる可能性を向上させることができる。
さらに、それらの情報を元に、移動ロボットの制御用あるいはアプリケーション用の無線通信の周波数や時間スロット等の無線資源の制御をより効率的に行うことによって、電波の相互干渉を軽減しつつ、無線資源をより有効に活用して実質的には通信容量を増大させることも可能となる。
第3.好ましい利用例
利用例1:異なる操縦者が運航する無人航空機相互の機体判別、位置把握と衝突回避
無人航空機を運航する操縦者及びその操縦者が運航する無人航空機、及びその周辺において他の操縦者が運航する他の無人航空機が本実施形態の技術を備えて情報共有システムを形成する。すなわち、上記各機に情報共有端末10を備えさえることによって、情報共有システムを形成することができる。
この結果、各操縦者は、他の操縦者が運航する他の無人航空機の識別番号、機体種別、位置、高度、移動方向、速度を、本実施形態の技術で把握することが可能である。具体的には、情報共有端末10及びそれに接続する共有情報表示端末12によって上記情報を把握することが可能である。
利用例1:異なる操縦者が運航する無人航空機相互の機体判別、位置把握と衝突回避
無人航空機を運航する操縦者及びその操縦者が運航する無人航空機、及びその周辺において他の操縦者が運航する他の無人航空機が本実施形態の技術を備えて情報共有システムを形成する。すなわち、上記各機に情報共有端末10を備えさえることによって、情報共有システムを形成することができる。
この結果、各操縦者は、他の操縦者が運航する他の無人航空機の識別番号、機体種別、位置、高度、移動方向、速度を、本実施形態の技術で把握することが可能である。具体的には、情報共有端末10及びそれに接続する共有情報表示端末12によって上記情報を把握することが可能である。
また、本実施形態で説明した技術を無人航空機が搭載するフライトコンピュータに接続することによって、自己(自機)と他機との位置、高度、移動方向、速度等のデータを、フライトコンピュータに入力することができる。具体的には情報共有端末10が、自機の共有情報である位置、高度、移動方向、速度等と、受信した他機の共有情報である位置、高度、移動方向、速度等と、をともにフライトコンピュータに供給することも可能である。ここで、フライトコンピュータは、上述した実施形態の制御用コンピュータ16の好適な一例に相当する。ここで、フライトコンピュータは、あらかじめ設定された所定のプログラムを実行することによって、無人航空機間の接近や衝突等の回避を自動で行う可能性が向上する。なお、無人航空機は、自動運転車両や、ロボット等の無人移動体であってもよい。
利用例2:無人航空機と有人航空機の間の相互の機体識別、位置把握と衝突回避
ヘリコプターなどの有人航空機及びその周辺で運航される無人航空機に、本実施形態の技術を備えさせることによって、情報共有システムを構築することができる。具体的には、上記各機が情報共有端末10を備えさせることによって情報共有システムを構築することができる。この情報共有システムによって、ヘリコプターの操縦者は、その周辺において他の操縦者が運航する他の無人航空機の識別番号、機体種別、位置、高度、移動方向、速度等を本実施形態の技術で把握することが可能である。具体的には、情報共有端末10及びそれに接続する情報共有端末12を用いて把握することが可能である。
したがって、ヘリコプターの操縦者は、無人航空機への接近や衝突等を手動で回避できる可能性を向上させることができる。
ヘリコプターなどの有人航空機及びその周辺で運航される無人航空機に、本実施形態の技術を備えさせることによって、情報共有システムを構築することができる。具体的には、上記各機が情報共有端末10を備えさせることによって情報共有システムを構築することができる。この情報共有システムによって、ヘリコプターの操縦者は、その周辺において他の操縦者が運航する他の無人航空機の識別番号、機体種別、位置、高度、移動方向、速度等を本実施形態の技術で把握することが可能である。具体的には、情報共有端末10及びそれに接続する情報共有端末12を用いて把握することが可能である。
したがって、ヘリコプターの操縦者は、無人航空機への接近や衝突等を手動で回避できる可能性を向上させることができる。
また、上記の状況において、無人航空機の操縦者が、本実施形態の技術を備えることにより、その操縦者は周辺を飛行する有人航空機の識別番号、機体種別、位置、高度、移動方向、速度等を把握することが可能である。具体的には、操縦者は、情報共有端末10及びそれに接続する共有情報表示端末12を用いて、周辺を飛行する有人航空機の上記各種情報を把握することができる。その結果、操縦者は、操縦する無人航空機の有人航空機への接近や衝突等の手動での回避を行える可能性が向上する。さらに、本実施形態の技術を無人航空機が搭載するフライトコンピュータに接続して、自機(無人航空機)と有人航空機の互いの位置、高度、移動方向、速度等のデータをフライトコンピュータに入力することができる。
具体的には、情報共有端末10がフライトコンピュータに対して、自機(無人航空機)と有人航空機の互いの位置、高度、移動方向、速度等のデータを送信することができる。これによって、フライトコンピュータがあらかじめ設定された所定のプログラムを実行することによって、無人航空機と有人航空機間の接近や衝突などの回避を自動的に行うことができる可能性が向上する。ここでフライトコンピュータは、制御用コンピュータ16の好適な一例に相当する。なお、無人航空機は、地上の車両やロボットなどの無人移動体であってもよく、また有人航空機は、有人車両などの有人移動体や、情報共有端末10を携帯した人間であってもよい。
利用例3:複数の無人航空機を相互連携させた自律制御
複数の無人航空機に本実施形態の技術、すなわち情報共有端末10を備えさせて、情報共有システムを構築することができる。この場合、それぞれの無人航空機が搭載するフライトコンピュータに、情報共有端末10を接続する。その結果、情報共有端末10が取得した自機の機体の識別番号、位置、高度、移動方向、速度等のデータと、他の無人航空機の機体の識別番号、位置、高度、移動方向、速度等のデータとを、フライトコンピュータに送信することができる。フライトコンピュータは、これらのデータに基づき、あらかじめ設定された所定のプログラムを実行することができる。この所定のプログラムの実行によって、複数の無人航空機を相互連携させて、一方の機体が他方の機体に一定の距離を保って追従する飛行や、多数の無人航空機を3次元的に空中に配置し任意の図形を描かせる等、相互に関連性を保った集団飛行を行わせることが可能となる。なお、無人航空機は車両やロボットなどの無人移動体であってもよい。
複数の無人航空機に本実施形態の技術、すなわち情報共有端末10を備えさせて、情報共有システムを構築することができる。この場合、それぞれの無人航空機が搭載するフライトコンピュータに、情報共有端末10を接続する。その結果、情報共有端末10が取得した自機の機体の識別番号、位置、高度、移動方向、速度等のデータと、他の無人航空機の機体の識別番号、位置、高度、移動方向、速度等のデータとを、フライトコンピュータに送信することができる。フライトコンピュータは、これらのデータに基づき、あらかじめ設定された所定のプログラムを実行することができる。この所定のプログラムの実行によって、複数の無人航空機を相互連携させて、一方の機体が他方の機体に一定の距離を保って追従する飛行や、多数の無人航空機を3次元的に空中に配置し任意の図形を描かせる等、相互に関連性を保った集団飛行を行わせることが可能となる。なお、無人航空機は車両やロボットなどの無人移動体であってもよい。
利用例4:無人航空機の目標経路あるいは目標地点への誘導制御
無人航空機並びに所定の位置に固定設置された固定局に、本実施形態の技術、すなわち情報共有端末10を備えさせて、情報共有システムを構築することができる。この場合、その無人航空機が備える情報共有端末10を、無人航空機のフライトコンピュータに接続する。
無人航空機並びに所定の位置に固定設置された固定局に、本実施形態の技術、すなわち情報共有端末10を備えさせて、情報共有システムを構築することができる。この場合、その無人航空機が備える情報共有端末10を、無人航空機のフライトコンピュータに接続する。
このような構成によって、情報共有端末10が取得した自機(無人航空機)の機体の識別番号、位置、高度、移動方向、速度等のデータと、固定設置された固定局の識別番号、位置、高度等のデータとを、フライトコンピュータに送信することができる。フライトコンピュータは、これらのデータに基づき、あらかじめ設定された所定のプログラムを実行することができる。この所定のプログラムの実行によって、その無人航空機を所定の目標経路あるいは目標地点に誘導して飛行させ着陸を実行させることが可能である。ここで、無人航空機は、車両やロボットなどの無人移動体であってもよい。
本利用例4においては、無人航空機を目標経路あるいは目標地点の近傍に設置された(固定局の)情報共有端末10との間の相対的な位置情報に基づいた制御を行うことができる。この制御は、フライトコンピュータが実行する上記所定のプログラムが実行する。したがって、従来の絶対位置情報に基づいた制御に比べて、測位信号の伝搬環境に起因する絶対位置誤差の影響を受けにくいという特徴がある。そのため従来より高精度の着陸等を期待することができる。
利用例5:無人航空機間の無線資源配分制御
複数の無人航空機が限られた無線資源を使って制御通信やデータ伝送等を行う場合、本発明の技術、すなわち情報共有端末10を、各無人航空機に備えさせて、情報共有システムを構築する。この場合、この情報共有端末10を各無人航空機が搭載する通信装置に接続する。ここでいう通信装置とは、図1等における共有情報送受信部24の好適な一例であり、アンテナ18も含めてもよい。
複数の無人航空機が限られた無線資源を使って制御通信やデータ伝送等を行う場合、本発明の技術、すなわち情報共有端末10を、各無人航空機に備えさせて、情報共有システムを構築する。この場合、この情報共有端末10を各無人航空機が搭載する通信装置に接続する。ここでいう通信装置とは、図1等における共有情報送受信部24の好適な一例であり、アンテナ18も含めてもよい。
このような構成によって、自己(いずれかの無人航空機)の位置、高度のデータと、他の無人航空機の位置、高度のデータと、に応じて、相互に干渉・混信が発生しないように周波数チャネルや、時間スロットなどの無線資源配分制御を行うことが可能となる。また、相互に干渉・混信が発生する可能性が低い場合は、同じ無線資源を配分することによって、無線資源の有効利用が可能となる。
このような制御は、図1の制御用コンピュータ16が、情報共有端末10から提供された共有情報に基づき実行してよい。具体的には、制御用コンピュータ16が、そのための所定のプログラムを実行することによって実行してよい。
また、このような制御は、情報共有端末10が使用する無線資源について実行してもよい。この場合は、情報共有端末10の通信制御部20が、そのための所定のプログラムを実行することによって実行してよい。また、共有情報送受信部24自身が自分の機能として、無線資源の制御を実行してもよい。この場合は、共有情報送受信部24自身がコンピュータとしての機能を備えており、所定のプログラムを実行することによって無線視点の制御を実行してよい。なお、無人航空機は、一般の移動体または人間であってもよい。
このような制御は、図1の制御用コンピュータ16が、情報共有端末10から提供された共有情報に基づき実行してよい。具体的には、制御用コンピュータ16が、そのための所定のプログラムを実行することによって実行してよい。
また、このような制御は、情報共有端末10が使用する無線資源について実行してもよい。この場合は、情報共有端末10の通信制御部20が、そのための所定のプログラムを実行することによって実行してよい。また、共有情報送受信部24自身が自分の機能として、無線資源の制御を実行してもよい。この場合は、共有情報送受信部24自身がコンピュータとしての機能を備えており、所定のプログラムを実行することによって無線視点の制御を実行してよい。なお、無人航空機は、一般の移動体または人間であってもよい。
利用例6:指定された1あるいは複数の無人移動体、有人移動体、あるいは人間が備える情報共有端末へのコマンドあるいはメッセージの送信
共有情報に情報共有先指定情報を含め、同時にコマンドあるいはメッセージを含めることにより、1あるいは複数の指定された無人移動体、有人移動体、あるいは人間が備える情報共有端末に任意のコマンドやメッセージを送ることが可能となる。
例えば、1あるいは複数の指定された無人航空機に対し、着陸コマンドや帰還コマンドなどの割り込みコマンドを送信あるいは同報送信することなどが考えられる。また情報共有端末と情報表示端末を備えた1あるいは複数の指定された無人航空機の操縦者や有人航空機のパイロット、自動車のドライバーなどに注意・警告・参考情報・緊急情報などのメッセージを送信あるいは同報送信し、情報表示端末に表示させることが可能となる。
共有情報に情報共有先指定情報を含め、同時にコマンドあるいはメッセージを含めることにより、1あるいは複数の指定された無人移動体、有人移動体、あるいは人間が備える情報共有端末に任意のコマンドやメッセージを送ることが可能となる。
例えば、1あるいは複数の指定された無人航空機に対し、着陸コマンドや帰還コマンドなどの割り込みコマンドを送信あるいは同報送信することなどが考えられる。また情報共有端末と情報表示端末を備えた1あるいは複数の指定された無人航空機の操縦者や有人航空機のパイロット、自動車のドライバーなどに注意・警告・参考情報・緊急情報などのメッセージを送信あるいは同報送信し、情報表示端末に表示させることが可能となる。
第4.変形例・応用例
(1)以上述べた情報共有システムにおいては、有人移動体、無人移動体、固定端末に情報共有端末10を備えて、情報共有システムを構築する例を種々説明した。さらに、情報共有端末10を人間に備えさえる例も説明した。これらは、情報共有端末10が備え付けられる対象物の好適な例であり、請求の範囲の対象物の一例に相当する。
ただし、全ての種類の対象物を利用する必要はなく、いずれか1種類の対象物のみで情報共有システム8を構築してもよい。
例えば、有人移動体、固定端末は用いずに、無人移動体だけで情報共有システム8を構築してもよい。また、上述のように、有人移動体の一例として人間を利用してもよいが、この場合は、その人間は無人移動体(例えば移動ロボット)の操縦者であってもよい。また、人間が情報共有端末10を携帯する場合は、共有情報表示端末12を報共有端末10に接続し、人間が共有情報を有情報表示端末12上のディスプレイで閲覧できるように構成してもよい。
また、人間が情報共有端末10を携帯せず、固定端末に備えられた情報共有端末10及びそれに接続された共有情報表示端末12を監視して、移動体の位置や速度を監視してもよい。
(1)以上述べた情報共有システムにおいては、有人移動体、無人移動体、固定端末に情報共有端末10を備えて、情報共有システムを構築する例を種々説明した。さらに、情報共有端末10を人間に備えさえる例も説明した。これらは、情報共有端末10が備え付けられる対象物の好適な例であり、請求の範囲の対象物の一例に相当する。
ただし、全ての種類の対象物を利用する必要はなく、いずれか1種類の対象物のみで情報共有システム8を構築してもよい。
例えば、有人移動体、固定端末は用いずに、無人移動体だけで情報共有システム8を構築してもよい。また、上述のように、有人移動体の一例として人間を利用してもよいが、この場合は、その人間は無人移動体(例えば移動ロボット)の操縦者であってもよい。また、人間が情報共有端末10を携帯する場合は、共有情報表示端末12を報共有端末10に接続し、人間が共有情報を有情報表示端末12上のディスプレイで閲覧できるように構成してもよい。
また、人間が情報共有端末10を携帯せず、固定端末に備えられた情報共有端末10及びそれに接続された共有情報表示端末12を監視して、移動体の位置や速度を監視してもよい。
(2)また、情報共有システム8は、1又は複数の情報共有端末10から構成されているが、この情報共有端末10が対象物(移動ロボット等)に備え付けられていても情報共有システム8と称する。
なお、この場合、その備え付けられている対象物も含めて情報共有システム8と称してもよい。つまり、上述した実施形態6において、備え付けられた移動ロボット14等の動作を説明しているが、この場合は、その移動ロボット14も情報共有システム8の構成要素と見なしてよい。
なお、この場合、その備え付けられている対象物も含めて情報共有システム8と称してもよい。つまり、上述した実施形態6において、備え付けられた移動ロボット14等の動作を説明しているが、この場合は、その移動ロボット14も情報共有システム8の構成要素と見なしてよい。
(3)上記実施形態では、測位衛星情報受信部22を用いているが、位置を取得できればどのような装置でもよく、請求の範囲の位置取得部の好適な一例に相当する。全地球航法衛星システム(GNSS)でなくても、一地域向けのシステムを利用するものでもよい。例えば、日本では「準天頂衛星システム」がよく知られており、これを利用してもよい。
(4)また、以上説明した実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。
8 情報共有システム
10 情報共有端末
12 共有情報表示端末
14 移動ロボット
14a 移動ロボットA
14b 移動ロボットB
16 制御用コンピュータ
18 送受信アンテナ
20 通信制御部
22 測位衛星情報受信部
24 共有情報送受信部
26 識別情報記憶部
28 移動ロボット接続インターフェース
30 汎用センサ情報入力インターフェース
32 外部インターフェース
40 移動ロボット
42 移動端末
44 地上端末
P 通過点
Q 目標地点
R1、R2 無線資源
10 情報共有端末
12 共有情報表示端末
14 移動ロボット
14a 移動ロボットA
14b 移動ロボットB
16 制御用コンピュータ
18 送受信アンテナ
20 通信制御部
22 測位衛星情報受信部
24 共有情報送受信部
26 識別情報記憶部
28 移動ロボット接続インターフェース
30 汎用センサ情報入力インターフェース
32 外部インターフェース
40 移動ロボット
42 移動端末
44 地上端末
P 通過点
Q 目標地点
R1、R2 無線資源
Claims (22)
- 複数の情報共有端末、を備え、前記情報共有端末間において共有情報を共有する情報共有システムに用いられる前記情報共有端末であって、
前記情報共有端末の位置を取得する位置情報取得部と、
前記共有情報を、周囲の他の前記情報共有端末と無線で送受信する共有情報送受信部と、
所定の対象物を示す識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、前記共有情報送受信部に送信する通信制御部と、
を具備し、
前記情報共有端末は、前記対象物に備え付けられており、
前記共有情報送受信部は、前記通信制御部が送信してきた前記共有情報を周囲に無線で同報送信し、周囲の他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報を前記通信制御部に送信し、
前記通信制御部は、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報を受信することを特徴とする情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記共有情報を同報送信するための単位時間である時間スロットを、複数の時間スロット含む通信フレームの中から、ランダムに1個選択し、選択した前記時間スロットで前記共有情報を同報送信するよう前記共有情報送受信部を制御することを特徴とする請求項1記載の情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記共有情報を所定の時間スロットで同報送信した場合に、他の前記情報共有端末も、前記所定の時間スロットと同一の時間スロットで、他の前記情報共有端末の前記共有情報を同報送信していたときは、次の前記通信フレームにおいて、再び、ランダムに1個の前記時間スロットを選択し、選択した前記時間スロットで前記共有情報を同報送信するよう前記共有情報送受信部を制御することを特徴とする請求項2記載の情報共有端末。 - 前記情報共有端末は、
記憶装置、
を備え、
前記通信制御部は、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記共有情報送受信部から受信した場合、他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置に記憶し、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記共有情報送受信部に送信し、
前記共有情報送受信部は、前記通信制御部が送信してきた、他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を、周囲に無線で同報送信することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された第1の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームと同一の通信フレームのランダムに選択された第2の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする請求項4記載の情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された第1の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームと同一の通信フレームの前記第1の時間スロットの次の時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする請求項4記載の情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、前記所定の通信フレームとは別の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示することを特徴とする請求項4記載の情報共有端末。 - 前記通信制御部は、
前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、再同報送信回数と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、作成した共有情報を所定の通信フレーム中のランダムに選択された時間スロットで無線で同報送信するように前記共有情報送受信部に指示し、
他の前記情報共有端末から同報送信されてきた前記共有情報を、前記記憶装置から取り出し、取り出した前記共有情報中の前記再同報送信回数に1を加えた結果、所定の基準値未満である場合は、前記共有情報送受信部に送信し、前記共有情報の無線による再同報送信を行わせ、所定の基準値以上の場合は、前記共有情報送受信部に送信せず、前記共有情報の再同報送信を行わないことを特徴とする請求項4記載の情報共有端末。 - 前記情報共有端末に接続され、前記共有情報を表示する共有情報表示端末、
を具備し、
前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記共有情報表示端末に送信し、
前記共有情報表示端末は、前記送信されてきた前記共有情報を表示することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の情報共有端末。 - 外部ネットワークと接続する外部インターフェース、
を備え、
前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記外部インターフェースを介して、前記外部ネットワークに送出することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の情報共有端末。 - 前記共有情報は、自己の位置と、自己の識別番号とを含む情報であり、前記自己の位置とは、本情報共有端末が備え付けられている前記対象物の位置であり、前記自己の識別番号とは、本情報共有端末が備え付けられている前記対象物の識別番号であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の情報共有端末。
- 前記共有情報は、自己の位置と高度と、自己の識別番号とを含み、
さらに、速度、進行方向、時刻、機体種別、信号強度情報、再同報送信回数、センサ計測データ、メッセージ、コマンド、情報共有先指定情報のいずれか1種以上の情報を含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の情報共有端末。 - 前記対象物は、無人移動体、有人移動体、固定端末、人間のいずれかであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の情報共有端末。
- 前記情報共有端末は、
前記自己である対象物を制御する制御用コンピュータに接続するための移動体接続インターフェース、
を備え、
前記通信制御部は、前記作成した前記共有情報と、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報とを、前記移動体接続インターフェースを介して、前記対象物に送出することを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の情報共有端末。 - 請求項14記載の前記情報共有端末に、前記移動体接続インターフェースを介して、接続している対象物であって、
前記対象物は、自律型の移動体であり、
前記自律型の移動体は、
前記自律型の移動体の移動を制御する制御用コンピュータ、
を具備し、
前記制御用コンピュータは、前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報中の自己の情報と、自己の周辺の他機の情報と、に基づき、前記自律型の移動体を、前記自己の周辺の他機と連携協調して移動を制御することを特徴とする無人あるいは有人の自律型の移動体。 - 前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度、移動方向及び速度、を含み、
前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記自律型の移動体を、前記自己の周辺の他機との衝突を回避するように移動を制御することを特徴とする請求項15記載の自律型の移動体。 - 前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度、移動方向及び速度、を含み、
前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記無人移動体を、前記自己の周辺の他機に追従運行、同機運航又は協調運行するように移動を制御することを特徴とする請求項15記載の自律型の移動体。 - 前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度、移動方向及び速度、を含み、
前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、前記無人移動体を、前記自己の周辺の他機の位置から所定の相対位置にある地点を通過又は前記地点に誘導するように移動を制御することを特徴とする請求項15記載の自律型の移動体。 - 前記自己の周辺の他機の情報は、前記他機の位置、高度及び使用する無線資源、を含み、
前記制御用コンピュータは、前記他機の情報に基づき、使用する無線資源を変更することを特徴とする請求項15記載の自律型の移動体。 - 請求項1から15のいずれか1項に記載の情報共有端末を複数備え、前記情報共有端末間において前記共有情報を共有する情報共有システム。
- 請求項1から15のいずれか1項に記載の情報共有端末を複数備え、
請求項16から19のいずれか1項に記載の自律型の移動体を備え、
前記情報共有端末が備え付けられている前記自律型の移動体は、前記情報共有端末から送信された前記共有情報に基づき、他の対象物と前記情報共有を共有する情報共有システム。 - 請求項20又は21記載の情報共有システムにおいて、前記共有情報を共有する方法であって、
いずれかの前記情報共有端末において、
前記位置情報取得部が前記情報共有端末の位置を取得するステップと、
前記共有情報送受信部が、前記共有情報を、周囲の他の前記情報共有端末と無線で送受信するステップと、
前記通信制御部が、前記位置情報取得部が取得した前記位置と、前記識別情報記憶部が記憶する前記識別情報と、を少なくとも含む前記共有情報を作成し、前記共有情報送受信部に送信するステップと、
前記共有情報送受信部が、前記通信制御部が送信してきた前記共有情報を無線で同報送信し、他の前記情報共有端末から無線で同報送信されてきた前記共有情報を受信し、受信した前記共有情報を前記通信制御部に送信するステップと、
前記通信制御部が、前記共有情報送受信部から送信されてきた前記共有情報を受信するステップと、
が、実行されることを特徴とする情報共有方法。
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