WO2023248743A1 - 移動体及び移動制御方法 - Google Patents

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WO2023248743A1
WO2023248743A1 PCT/JP2023/020231 JP2023020231W WO2023248743A1 WO 2023248743 A1 WO2023248743 A1 WO 2023248743A1 JP 2023020231 W JP2023020231 W JP 2023020231W WO 2023248743 A1 WO2023248743 A1 WO 2023248743A1
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WO
WIPO (PCT)
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drone
underwater drone
communication
underwater
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/020231
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
久雄 古賀
Original Assignee
パナソニックホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots

Definitions

  • the present disclosure relates to a moving object and a movement control method.
  • Patent Document 1 discloses that a moving body is supplied with power at a power supply station (charging device) located underwater.
  • Patent Document 2 discloses that a moving object lands at a charging station using an image captured by a camera.
  • Non-limiting embodiments of the present disclosure contribute to providing a moving object and a movement control method that can improve alignment accuracy.
  • a mobile object includes: a communication unit that performs wireless communication with an external device; an index acquisition unit that acquires a first index value indicating a transmission path characteristic between the external device; A movement control unit that determines a first position or a first direction in which the mobile body moves based on the index value, and moves the mobile body in the first position or the first direction.
  • a mobile body that performs wireless communication with an external device acquires an index value indicating transmission path characteristics with the external device, and based on the index value, the mobile body performs wireless communication with the external device. A position or direction in which the moving body moves is determined, and the moving body is moved to the position or the direction.
  • the position or direction in which the moving object moves is determined based on an index value indicating the characteristics of the transmission path between the moving object and the external device, and the moving object moves in the determined position or direction. Therefore, the accuracy of alignment can be improved.
  • a diagram showing a configuration example of a wireless power/data transmission system according to Embodiment 1 of the present disclosure A diagram showing an example of the hardware configuration of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • a diagram showing an example of a functional configuration of a CPU of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of alignment according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • Sequence diagram showing an example of tone map determination according to Embodiment 1 of the present disclosure A diagram showing a correspondence between the distance between communication devices (transmission/reception distance) and PHY speed (PHY speed profile) according to Embodiment 1 of the present disclosure Diagram showing step S402 in FIG.
  • FIG. 4 Flowchart showing an example of alignment according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • a diagram illustrating an example of a multihop network according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of alignment according to Embodiment 1 of the present disclosure A diagram illustrating that an underwater drone moves so as to connect directly below a terminal parking lot according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • a diagram illustrating an example of a multihop network according to Embodiment 1 of the present disclosure A diagram illustrating an example of a multihop network according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • a diagram illustrating an example of a multihop network according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of operation of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of operation of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of operation of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of operation of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart showing an example of operation of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure Flowchart illustrating an operation example of an underwater drone according to Embodiment 1 of the present disclosure A diagram showing an example of the functional configuration of a CPU of an underwater drone according to Embodiment 2 of the present disclosure A diagram showing PHY speed profiles in different communication media
  • the wireless power/data transmission system 1 is placed on water (for example, on the sea) and underwater (for example, under the sea).
  • the wireless power/data transmission system 1 includes a power supply/communication facility 10, an apron (which may also be referred to as a charging (power supply) device, a charging (power supply) station, or a station) 20, and an underwater drone 30.
  • the power supply/communication equipment 10 is provided, for example, in a ship moored on the sea (an example on water).
  • the power supply/communication equipment 10 is wired to the parking lot 20 using a communication line (including a power line) or the like.
  • the power supply/communication equipment 10 performs data communication with the parking lot 20 and transmits electric power to the parking lot 20.
  • the power supply/communication equipment 10 may be referred to as a parent device, a master (communication) device, etc. of the wireless power/data transmission system 1.
  • the apron 20 has a wireless power transmission function and a wireless communication function.
  • the parking lot 20 performs data communication with the power source/communication equipment 10, and receives and supplies power transmitted from the power source/communication equipment 10.
  • the parking lot 20 also wirelessly communicates data with the underwater drone 30 and wirelessly transmits power to the underwater drone 30.
  • a plurality of parking lots 20 may exist, and the parking lots 20 may be connected to each other by wire or wirelessly.
  • power transmission and data communication between the apron 20 may be power transmission and data communication between the power supply/communication equipment 10 and the apron 20, or power transmission and data communication between the apron 20 and the underwater drone 30. It may be similar to data communication.
  • the underwater drone 30 acquires various data related to operations such as ocean exploration.
  • the underwater drone 30 performs data communication with the parking lot 20, and receives and supplies power transmitted from the parking lot 20.
  • the underwater drone 30 receives instructions from the power supply/communication equipment 10 via the apron 20, and transmits data (images, etc.) acquired during work, the state of charge of the underwater drone 30, etc. to the apron 20. It is transmitted to the power supply/communication equipment 10 via the power supply/communication equipment 10.
  • the underwater drone 30 may be called, for example, an autonomous underwater vehicle (AUV), a remotely operated vehicle (ROV), an unmanned underwater vehicle (UUV), or the like. .
  • the underwater drone 30 may be able to move on the water surface or may be able to move in the air.
  • a plurality of underwater drones 30 may exist.
  • the underwater drone 30 is an example of a "mobile object" according to the present disclosure.
  • the parking lot 20 may be realized by an underwater drone 30. That is, the underwater drone 30 may function as the parking lot 20.
  • the underwater drone 30 includes a central processing unit (CPU) 201, a memory 202, a user interface (UI) 203, a drive system 204, and a GPS (Global Positioning System). ) Receiver 205, camera 206, sensor 207, long-range antenna 208, long-range wireless communication circuit 209, short-range antenna 210, short-range wireless communication circuit 211, power receiving antenna 212, and power receiving circuit 213 , a battery 214 , and a power supply circuit 215 .
  • CPU central processing unit
  • UI user interface
  • GPS Global Positioning System
  • the drive system 204 is a drive system for driving the underwater drone 30.
  • the drive system includes, for example, a screw, a motor that turns the screw, and a battery that serves as a power source for the motor.
  • the drive system may include a propeller, a motor that rotates the propeller, and a battery that serves as a power source for the motor.
  • the GPS receiver 205 receives radio waves from a GPS satellite, and uses the received radio waves to measure the position (for example, latitude and longitude) of the underwater drone 30.
  • the long-range antenna 208 is an antenna for communicating via a mobile communication network compatible with LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio), and the like.
  • LTE Long Term Evolution
  • NR New Radio
  • the battery 214 supplies power to each component of the underwater drone 30.
  • the power feeding coil and the communication coil of the underwater drone 30 are placed close to each other.
  • the power supply/communication equipment 10 and the apron 20 may also have the same configuration as the underwater drone 30.
  • the CPU 201 includes a packet analysis section 301, an authentication processing section 302, a link cost calculation section 303, a topology management section 304, a packet generation section 305, a measurement section 306, a distance estimation section 307, and a transmission power determination section 308. , an AGC (Automatic Gain Control) value confirmation section 309 , and a movement control section 310 .
  • the power supply/communication equipment 10 and the parking lot 20 also have the same functional configuration as the underwater drone 30.
  • the power supply/communication equipment 10, the apron 20, and the underwater drone 30 are collectively referred to as a communication device.
  • the H packet, the authentication packet, and the normal packet are input to the CPU 201.
  • the H packet is a packet that is broadcasted all at once from one communication device to the connected communication devices prior to authentication processing performed in the wireless power/data transmission network 1.
  • Authentication packets are packets that are sent and received during authentication processing.
  • the packet analysis unit 301 analyzes the data structure of various input packets (H packet, authentication packet, and normal packet), determines the type of the packet, and assigns the packet to a destination based on the determination result. For example, when the packet analysis unit 301 determines that the input packet is an H packet, the packet analysis unit 301 outputs the H packet to the link cost calculation unit 303. For example, when the packet analysis unit 301 determines that the input packet is an authentication packet, the packet analysis unit 301 outputs the authentication packet to the authentication processing unit 302. For example, when the packet analysis unit 301 determines that the input packet is a normal packet, the packet analysis unit 301 outputs the normal packet to the topology management unit 304.
  • the authentication processing unit 302 uses the authentication packet input from the packet analysis unit 301 to perform authentication processing with the communication device that is the source of the authentication packet.
  • the authentication processing unit 302 outputs an authentication packet, which is a packet generated during authentication processing, or a response to an authentication packet transmitted from another communication device to the topology management unit 304.
  • the link cost calculation unit 303 uses the H packet input from the packet analysis unit 301 to calculate a link cost indicating the reception quality of the H packet received by the underwater drone 30 from the transmission source communication device.
  • the link cost calculation unit 303 writes (stores) the link cost calculation result in the data structure of the H packet.
  • the H packet also stores the value of each link cost when the H packet is transmitted from the base device 10.
  • the link cost calculation unit 303 outputs the H packet containing the link cost calculation result to the topology management unit 304.
  • the topology management unit 304 manages (obtains) topology information indicating the topology generated by the base device 10 (that is, the communication devices and their connection forms that constitute the wireless power/data transmission network 1), and based on the topology information.
  • the output destinations for example, the packet generation unit 305) of various packets are sorted and output.
  • Topology information is stored in the topology management unit 304 or memory 202 of each communication device.
  • the topology management unit 304 of the base unit 10 calculates each link calculated by the link cost calculation unit 303 of the base unit 10 in accordance with the H packet transmitted from each of one or more communication devices that are subject to authentication processing. A topology is generated (formed) based on the cost, and topology information indicating the topology is provided to other communication devices.
  • the topology management unit 304 is an example of an “acquisition unit” according to the present disclosure.
  • the measurement unit 306 uses transmission path estimation technology to estimate the transmission path between the communication partner (obtains (calculates) an index value or transmission path characteristic indicating the transmission path characteristics), and measures the transmission path between the communication partner and the communication partner. Measure (calculate, obtain) the physical layer communication speed (also called PHY speed).
  • the measurement unit 306 is an example of an “index acquisition unit” or an “index calculation unit” according to the present disclosure.
  • the distance estimating unit 307 associates the distance between communication devices (distance between transmitter and receiver) with PHY speed (transmission path characteristics) (referred to as PHY speed profile or simply profile), and based on the PHY speed with the communication partner. to estimate the distance to the other party.
  • PHY speed profile transmission path characteristics
  • the transmission power determination unit 308 determines and sets the transmission power for transmitting a signal (packet) to the communication partner.
  • the AGC value confirmation unit 309 confirms the AGC value adjusted by an AGC circuit (not shown).
  • the AGC circuit sets an appropriate degree of amplification depending on the power of the received signal, for example.
  • the movement control unit 310 controls the drive system 204 to move the underwater drone 30 to a certain position or in a certain direction, or to stop the underwater drone 30 at a certain position. move in the direction.
  • the movement control unit 310 controls the drive system 204 as described above based on the topology information acquired by the topology management unit 304, the PHY speed acquired by the measurement unit 306, etc., and moves the underwater drone 30. make or stop.
  • Authentication process An example of a processing procedure for authentication processing performed between communication devices (authentication processing performed between base unit 10 and parking lot 20 or underwater drone 30) will be described. This authentication process is mainly executed by each authentication processing unit 302. As a premise, the base device 10 transmits the H packet to the apron 20 or the underwater drone 30, and the apron 20 or the underwater drone 30 receives the H packet transmitted from the base device 10. In addition, although the underwater drone 30 will be explained below as an example, the parking lot 20 can also perform the same operation.
  • the underwater drone 30 issues an authentication packet containing a participation request frame to the base unit (base unit 10) of the network it wants to participate in (for example, the wireless power/data transmission network 1), and transmits it to the base unit 10.
  • the base device 10 receives the authentication packet transmitted from the underwater drone 30, it sets a predetermined text string to generate an authentication packet, and sends the requester's underwater drone 30 (the underwater drone 30 that is the issuer of the authentication packet) Send to.
  • the underwater drone 30 encodes (encodes) a predetermined text string included in the authentication packet transmitted from the base unit 10 using a unique key that the underwater drone 30 holds in advance in the memory 202, etc.
  • An authentication packet including the output text string is generated and transmitted to the base device 10.
  • the base device 10 When the base device 10 receives the authentication packet transmitted from the underwater drone 30, the base device 10 uses a unique key set in advance and stored in the memory 202, etc. to convert the text string that is the encoded output included in the authentication packet. Decode. Furthermore, the base device 10 determines whether the text string that is the decoded output matches the predetermined text string set as described above. When base device 10 determines that the text string that is the decoded output matches a predetermined text string (when determining that participation in wireless power/data transmission network 1 is permitted), The network key is encoded with a unique key and transmitted to the underwater drone 30.
  • the underwater drone 30 decodes the encoded network key transmitted from the base unit 10 using the unique key and obtains the network key. By obtaining this network key, the underwater drone 30 is officially authenticated as a data communication destination of the base unit 10. The underwater drone 30 performs data communication by encoding or decoding using a network key during data communication within the network (wireless power/data transmission network 1).
  • the authentication process is, for example, a process based on the 4-way handshake specified in the HD-PLC (High Definition Power Line Communication) standard, but the authentication process is a process based on other methods other than the standards mentioned above. There may be.
  • the authentication process is performed using G.
  • the authentication process may be based on a method such as Gigabit Home Networking (hn) or Home Plug Power Line Alliance (Home Plug Power Line Alliance), which is an industry organization for power line carrier communication.
  • the parking lot 20 broadcasts the H packets all at once to other communication devices. If there is a communication device that can receive the H packet in response to this broadcast transmission, the above-mentioned authentication process is performed between the communication device and the base unit 10 via the parking lot 20, and as a result, the parking Data communication between the communication device and the base unit 10 via the apron 20 becomes possible, and power transmission between the apron 20 and the communication device becomes possible. Similar processing is performed for the communication device.
  • the underwater drone 30 approaches the communication device. Then, the communication device transmits an H packet toward the underwater drone 30. Assume that the underwater drone 30 is able to receive the H packet in response to this transmission. Then, the authentication process described above is performed between the underwater drone 30 and the apron 20 via the communication device and the apron 20, and as a result, the underwater drone 30 and the parent Data communication with the device 10 becomes possible, and power transmission between the communication device and the communication device becomes possible.
  • the underwater drone 30 utilizes the functions of the GPS receiver 205, sensor 207, etc. to grasp the direction, distance, etc. from the starting point, and moves toward the destination.
  • the underwater drone 30 is also equipped with a mobile communication module (long-range antenna 208, long-range wireless communication circuit 209), and when out at sea, it can perform two-way communication of control signals and use lateral waves that directly propagate on the water surface.
  • the GPS receiver 205 is used to communicate with the user, and to determine the location through the GPS receiver 205. It is conceivable that the underwater drone 30 grasps the landing site using the camera 206, and after landing at the landing site, wirelessly charges the underwater drone on the parking lot and sends and receives data through two-way communication. Note that in this specification, reaching an underwater destination is referred to as landing, and leaving the underwater destination is referred to as takeoff.
  • the charging efficiency by wireless power transmission decreases. For example, if we consider a case where the underwater drone 30 lands on a roughly circular apron as its destination, the closer it is to the center of the apron, the faster the communication speed and the higher the charging efficiency. It is desirable for the underwater drone 30 to land near the center.
  • the underwater drone 30 uses, for example, a GPS receiver 205, a sensor 207, etc. to approach the landing site to some extent, and then uses a camera 206 to confirm the landing site. Thereafter, in the first alignment example, transmission path estimation technology and physical layer communication speed (PHY speed) are used to improve accuracy.
  • PHY speed physical layer communication speed
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of alignment according to this embodiment.
  • the alignment may be performed, for example, for wireless power supply and/or data communication.
  • step S401 the authentication processing unit 302 of the underwater drone 30 performs the above-described authentication process with the base device 10 (via the apron 20). .
  • step S402 the underwater drone 30 moves in the horizontal direction under the control of the movement control unit 310, so that the measurement unit 306 of the underwater drone 30 measures the transmission path at multiple points.
  • the multiple points may be five points consisting of the point where the authentication process was performed and the vertices of an arbitrary square with the point as the center of gravity and having a predetermined side length, but is limited to this. It's not a thing. Transmission channel estimation and PHY speed measurement will be described later.
  • step S403 under the control of the movement control unit 310, the underwater drone 30 moves to the point where the PHY speed is the fastest among the plurality of points (referred to as the maximum PHY speed point), and moves a predetermined distance (for example, 10 cm) from there. ) to descend.
  • the maximum PHY speed point the point where the PHY speed is the fastest among the plurality of points
  • a predetermined distance for example, 10 cm
  • the tone map may be a table that associates OFDM subcarriers with modulation levels. Assuming that the modulation level is divided into five levels and set for each of the 360 transmitting and receiving carriers, it is possible to configure a huge number of key patterns (5 to the 360th power), from which a tone map can be created. Selected. In this way, the tone map depends on the state of the transmission path and is different for each transmission path in most cases, making eavesdropping within the network difficult.
  • step S501 the transmitting terminal (one communication device) transmits a training packet to the receiving terminal (the other communication device).
  • step S502 the receiving terminal uses the received training packet to obtain the SN ratio characteristic and evaluate the transmission path characteristic.
  • normal data packets used in normal communication may be used instead of training packets.
  • the transmitting terminal and the receiving terminal may be either an external device including the parking lot 20 or the underwater drone 30.
  • the receiving terminal is the underwater drone 30, and if the transmitting terminal is the underwater drone 30, the receiving terminal is the external device. Therefore, in this embodiment and other embodiments, the mobile object such as the underwater drone 30 receives the transmission path estimation result (such as a tone map, etc.) that an external device performs transmission path estimation and transmits to the mobile object such as the underwater drone 30.
  • the PHY speed may be measured based on the transmission path estimation result, as described below.
  • the SN ratio, tone map, and PHY speed of each subcarrier are calculated or obtained from the transmission and reception of signals with an external device, and are the “index value indicating transmission path characteristics” or “transmission path characteristics” according to the present disclosure. This is an example.
  • FIG. 7 is a diagram showing step S402 in FIG. 4.
  • the underwater drone 30 estimates the transmission path at points T1 to T5 and measures the PHY speed.
  • the PHY speeds are, for example, point T3, point T1, point T4, point T2, and point T5.
  • the underwater drone 30 moves to the maximum PHY speed point T3 and descends a predetermined distance from there.
  • a large AGC value means that the amplification degree is large because the transmission path attenuation is large.
  • the power of the received signal is so small that it needs to be amplified significantly, ie, the distance between transmitter and receiver becomes longer.
  • the larger the transmission path attenuation the larger the AGC value and the higher the amplification degree to amplify the signal.
  • the AGC value is small (that is, there is no need for large amplification), it is suggested that the power of the received signal is large.
  • Steps S804 and S805 are the same as steps S402 and S403 in FIG. 4, respectively.
  • the underwater drone 30 lands on the apron 20 by repeatedly performing steps S802 to S805.
  • the number of repetitions may be determined in advance, or the repetition may be performed until the distance from the parking lot 20 becomes less than or equal to a predetermined value as a result of the repetition.
  • the underwater drone 30 may stop repeating when the PHY speed at the current location exceeds a threshold value.
  • a plurality of points may be set so that the length of the sides of the square becomes shorter each time it is repeated. Thereafter, the underwater drone 30 may remain at the position after the repetition, or may descend to the parking lot 20 from that position.
  • the underwater drone 30 can land with higher precision.
  • the underwater drone 30 determines the apron to land on based on the topology information of the network, and moves toward the apron to land. Can be done. Therefore, the alignment may be performed for multi-hop formation.
  • the wireless power/data transmission network 1 includes a base unit 10, parking lots 20A to 20C, and underwater drones 30A to 30C.
  • the base unit 10 and the apron 20A to 20C are connected by wire, the apron 20A and the underwater drone 30A are connected wirelessly, and the apron 20C and the underwater drone 30C are connected wirelessly. .
  • the underwater drone 30B After participating in the network (after successful authentication), the underwater drone 30B requests topology information (an example of the communication connection relationship according to the present disclosure) from the base unit 10 via the short-range wireless unit. By transmitting a signal requesting information (also referred to as a topology information request), it is possible to receive (acquire) the topology information transmitted from the base device 10 in response. Alternatively, if the apron 20A or the underwater drone 30A holds the topology information, the apron 20A or the underwater drone 30A may transmit the topology information to the underwater drone 30B.
  • topology information an example of the communication connection relationship according to the present disclosure
  • the underwater drone 30B can confirm that no other underwater drone (communication device) is connected to the apron 20B, so the underwater drone 30B can select the apron as the apron to land on. 20B, and can move toward the parking lot 20B based on the camera image or the like.
  • Underwater drones are expected to perform work (ocean exploration, etc.) in a work area under the sea (for example, the seabed).
  • the parent unit and the apron or the underwater drone (which may be called child units) may be connected via multi-hop, and the underwater drone can perform the work.
  • IoT Internet of Things
  • multi-hop network multi-hop network
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a multi-hop network 100 according to the present embodiment.
  • step S1102 the target drone manages the topology indicated by the acquired topology information by appropriately transmitting a topology information request (or by periodically receiving topology information) via the short-range wireless unit. 304), descend directly under the control of the movement control unit 310 and connect to the target drone.
  • step S1104 the target drone uses the measurement unit 306 to estimate the transmission path and while measuring the PHY speed, confirms that the PHY speed is equal to or less than the threshold ⁇ (for example, 40 Mbps), and then controls the movement control unit 310. Stop under control.
  • the threshold ⁇ for example, 40 Mbps
  • the target drone takes measurements at a predetermined number of points by moving a predetermined distance in the horizontal direction under the control of the movement control unit 310 starting from the point where it stopped in step S1104.
  • the unit 306 performs transmission path estimation and measures the PHY speed.
  • the plurality of points may be four points that are the four vertices of an arbitrary square whose center of gravity is the point stopped in step S1104 and whose diagonal is twice as long as the predetermined distance, but is not limited to this. It's not something you can do.
  • step S1106 the target drone moves to the point with the fastest PHY speed (maximum PHY speed point) among the multiple points under the control of the movement control unit 310.
  • step S1107 the target drone moves by a predetermined distance in the horizontal direction from the point where it moved (stopped) in step S1106 under the control of the movement control unit 310, and at the maximum PHY speed in step S1105.
  • the measurement unit 306 performs transmission path estimation to increase the PHY speed at one or more points until the relative difference (absolute value of the difference) with the measured maximum PHY speed becomes equal to or less than the threshold ⁇ (for example, 20 Mbps). Measure.
  • step S1108 the target drone performs transmission path estimation by the measurement unit 306, and while measuring the PHY speed, under the control of the movement control unit 310, from the maximum PHY speed point where the relative difference is equal to or less than the threshold, It descends to the point where the PHY speed becomes less than the threshold value ⁇ and stops.
  • the predetermined distances in steps S1105 and S1107 may be set to decrease in stages according to the maximum PHY speed.
  • the predetermined distance is initially set to a first value such as 1 m, and when the maximum PHY speed becomes equal to or higher than the threshold value ⁇ (e.g. 80 Mbps), the predetermined distance is set to a first value such as 0.5 m. may also be set to a smaller second value.
  • the target drone can move almost directly below the target drone, and the area covered by the network can be expanded.
  • the network is expanded vertically, but it is also possible to expand the network horizontally in the same way.
  • FIG. 12 is a diagram showing that the underwater drone 30, which is the target drone, moves so as to connect directly below the apron 20B, which is the final target drone, in order to expand the network.
  • FIG. 12 corresponds to steps S1102 and S1103 of FIG. 11, and the underwater drone 30 descends while checking the topology and connects to the apron 20A. 20B.
  • step S1104 in FIG. 12 also corresponds to step S1104 in FIG. 11, and shows that the underwater drone 30 has stopped after confirming that the PHY speed between it and the apron 20B becomes equal to or less than ⁇ .
  • step S1108 in FIG. 11 corresponds to step S1108 in FIG. 11 and shows that the distance between the underwater drone 30 and the apron 20B is a certain distance.
  • the multi-hop network 130A there is an apron 20 (for example, realized by the underwater drone 30_0) under the main device 10, and an underwater drone 30_3 is connected by wire below (for example, directly below) the underwater drone 30_0.
  • the wired line extends to the vicinity of the work area WA.
  • An underwater drone 30_4 and an underwater drone 30_5 are deployed laterally from the underwater drone 30_3 along the work area WA, and are connected to the underwater drone 30_3 by radio.
  • the underwater drone 30_3, the underwater drone 30_4, and the underwater drone 30_5 may be connected by wire (all communication devices may be connected by wire).
  • the parking lot 20 is preferably located near the center of the work area WA.
  • FIG. 13C shows an example of a multi-hop network 130C having a multi-hop topology with two hops.
  • the multi-hop network 130C is similar to the multi-hop network 120B, but differs from the multi-hop network 130B in that one or more predetermined underwater drones land on each parking lot.
  • the underwater drone 30_3 or 30_6 lands on the apron 20B
  • the underwater drone 30_4 or 30_7 lands on the apron 20C
  • the underwater drone 30_4 or 30_8 lands on the apron 20D.
  • the number of underwater drones that can land on the tarmac may be the same or different.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the underwater drone 30 according to the present embodiment.
  • step S1401 the underwater drone 30 starts short-range communication with another nearby communication device participating in the wireless power/data transmission network 1 via the short-range wireless unit.
  • step S1402 the authentication processing unit 302 of the underwater drone 30 performs authentication processing with the base device 10, and determines whether the authentication is successful.
  • the topology management unit 304 or measurement unit 306 (referred to as an index acquisition unit or index calculation unit) of the underwater drone 30 acquires (calculates) index information in step S1403. do.
  • the index information may be, for example, transmission path characteristics (indicator values indicating) with other communication devices (SN ratio, tone map, PHY speed, etc.), or communication of the wireless power/data transmission network 1. It may be a connection relationship (topology information, etc.).
  • step S1404 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines whether the current location is appropriate based on the index information etc. acquired in step S1403.
  • step S1504 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines whether the current location is appropriate based on the transmission path characteristics acquired in step S1503.
  • the movement control unit 310 determines that the current location is appropriate. It is determined that the underwater drone 30 is stopped at the current location.
  • the movement control unit 310 determines that the current point is appropriate. It is determined and the underwater drone 30 is stopped at the current location.
  • step S1509 the underwater drone 30 starts processing such as performing work, transmitting and receiving data, and charging. The flow then ends.
  • step S1601 the underwater drone 30 starts communicating with another nearby communication device participating in the wireless power/data transmission network 1 via the short-range wireless unit.
  • the topology management unit 304 of the underwater drone 30 acquires the communication connection relationship of the wireless power/data transmission network 1 in step S1603.
  • the communication connection relationship may be, for example, topology information of the wireless power and data transmission network 1.
  • step S1604 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines whether the current location is appropriate based on the communication connection relationship acquired in step S1603.
  • step S1604 If the current location is appropriate (YES in step S1604), the underwater drone 30 stops moving under the control of the movement control unit 310 in step S1608.
  • the movement control unit Step 310 determines that the current location is appropriate and stops the underwater drone 30 at the current location.
  • step S1606 the underwater drone 30 moves in the movement direction determined in step S1605 under the control of the movement control unit 310.
  • step S1607 the topology management unit 304 of the underwater drone 30 reacquires the communication connection relationship. Thereafter, the process returns to step S1604 and the above-described process is repeated.
  • FIGS. 17A and 17B are flowcharts illustrating an example of the operation of the underwater drone 30 according to this embodiment.
  • step S1701 the underwater drone 30 starts communicating with another nearby communication device participating in the wireless power/data transmission network 1 via the short-range wireless unit.
  • the topology management unit 304 of the underwater drone 30 acquires the communication connection relationship of the wireless power/data transmission network 1 in step S1703.
  • the communication connection relationship may be, for example, topology information of the wireless power and data transmission network 1.
  • step S1704 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines whether the current location is appropriate based on the communication connection relationship acquired in step S1703.
  • step S1704 If the current location is appropriate (YES in step S1704), the flow advances to step S1708.
  • the movement control unit 310 determines that the current location is appropriate.
  • step S1704 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines the movement direction in step S1705.
  • the underwater drone 30 performs position alignment to form a desired topology
  • the current point is not the desired connection position (for example, the end of the topology) based on the topology information
  • the movement control unit 310 determines whether the current point is not the desired connection position (for example, the end of the topology) based on the topology information
  • the movement control unit 310 determines whether the current point is not the desired connection position (for example, the end of the topology) based on the topology information
  • the movement control unit 310 determines the current location to be inappropriate, and the moving direction is determined to be along the moving route (for example, in the direction of the terminal communication device (for example, directly below)).
  • step S1706 the underwater drone 30 moves in the movement direction determined in step S1705 under the control of the movement control unit 310.
  • step S1707 the topology management unit 304 of the underwater drone 30 reacquires the communication connection relationship. Thereafter, the process returns to step S1704 and the above-described process is repeated.
  • the measurement unit 306 of the underwater drone 30 acquires transmission path characteristics at one or more points.
  • the transmission path characteristics may be, for example, an SN ratio, a tone map, a PHY speed, etc. Note that when the underwater drone 30 moves horizontally and acquires transmission path characteristics at multiple points, the underwater drone 30 acquires transmission path characteristics in advance under the control of the movement control unit 310, regardless of the calculated transmission path characteristics. Move (eg, slowly) to another point in a defined direction, in a randomly determined direction, or as determined from the camera image.
  • step S1709 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines whether the current location is appropriate based on the transmission path characteristics acquired in step S1708.
  • step S1709 If the current location is appropriate (YES in step S1709), the underwater drone 30 stops moving under the control of the movement control unit 310 in step S1713.
  • the movement control unit 310 determines that the current location is appropriate. It is determined and the underwater drone 30 is stopped at the current location.
  • step S1714 the underwater drone 30 starts processing such as performing work, transmitting and receiving data, and charging. The flow then ends.
  • step S1709 the movement control unit 310 of the underwater drone 30 determines the movement direction in step S1710.
  • the movement control unit 310 determines that the current location is inappropriate. Then, the direction of movement is determined to be directly downward (direction in which the transmission path characteristics become lower), which is the direction away from the external device whose transmission path characteristics have been acquired.
  • step S1711 the underwater drone 30 moves in the movement direction determined in step S1710 under the control of the movement control unit 310.
  • step S1712 the measurement unit 306 of the underwater drone 30 reacquires the transmission path characteristics. Thereafter, the process returns to step S1709 and the above-described process is repeated.
  • the functional units of the CPU 201 described in this embodiment may be integrated with other functional units as appropriate, or may be divided into two or more sub-functional units. Furthermore, the order of steps shown in the flowcharts and the like described in this embodiment is not limited to the order shown.
  • the underwater drone 30 performs wireless communication with external devices such as the base unit 10, the parking lot 20, other underwater drones 30, etc. via the short-range antenna 210 and the short-range wireless communication circuit 211.
  • the CPU 201 (measuring unit 306) of the underwater drone 30 acquires index values (SN ratio, tone map, PHY speed, etc.) indicating transmission path characteristics between the underwater drone 30 and the external device by transmitting and receiving signals to and from the external device.
  • the CPU 201 (movement control unit 310) of the underwater drone 30 determines the position or direction in which the underwater drone 30 moves based on this index value, and moves the underwater drone 30 to the determined position or direction.
  • the position or direction in which the underwater drone 30 moves is determined based on the index value indicating the characteristics of the transmission path between the underwater drone 30 and the external device, which is not susceptible to environmental factors around the underwater drone 30, and the underwater drone 30 is determined. Since the position or direction is controlled to move in the same position or direction, the accuracy of positioning can be improved.
  • the underwater drone 30 performs wireless communication with external devices such as the base unit 10, the apron 20, and other underwater drones 30, etc. via the short-range antenna 210 and the short-range wireless communication circuit 211.
  • the CPU 201 (topology management unit 304) of the underwater drone 30 transmits a topology information request, or periodically without transmitting a topology information request, from the base unit 10 etc. to the communication network (for example, wireless power Obtain topology information of the data transmission network 1).
  • the CPU 201 (movement control unit 310) of the underwater drone 30 determines the position or direction in which the underwater drone 30 moves based on the topology information, and moves the underwater drone 30 to the determined position or direction.
  • the position or direction in which the underwater drone 30 moves is determined based on the topology information of the communication network, which is less affected by environmental factors around the underwater drone 30, and the underwater drone 30 moves in the determined position or direction. Therefore, the accuracy of alignment can be improved.
  • a mobile object includes: a communication unit that performs wireless communication with an external device; an index acquisition unit that acquires a first index value indicating a transmission path characteristic between the external device; A movement control unit that determines a first position or a first direction in which the mobile body moves based on the index value and moves the mobile body to the first position or the first direction.
  • the index acquisition section acquires the plurality of first index values corresponding to the plurality of points, and the movement control section determines the first position from one of the plurality of points. The point where the maximum value of the first index value is obtained is determined.
  • the index acquisition unit acquires the first index value based on a first signal transmitted by the communication unit to the external device at a first transmission power, and After moving to the external device, the index acquisition unit acquires a second index indicating the transmission path characteristic based on a second signal transmitted by the communication unit to the external device at a second transmission power lower than the first transmission power.
  • the movement control unit determines a second position or a second direction in which the moving object moves based on the second index value, and moves the moving object to the second position or in the second direction. move.
  • the movement control unit determines the first direction to be a direction away from the external device when the first index value is higher than a first threshold value.
  • the movement control unit stops the mobile object at the point where the first index value was acquired, when the first index value is less than or equal to a first threshold value.
  • a mobile body that performs wireless communication with an external device acquires an index value indicating transmission path characteristics with the external device, and based on the index value, the mobile body performs wireless communication with the external device. A position or direction in which the moving body moves is determined, and the moving body is moved to the position or the direction.
  • a mobile object acquires a communication connection relationship of a communication network including the external device and another communication device through communication between a communication unit that performs wireless communication with an external device and the external device.
  • the mobile device includes an acquisition unit, and a movement control unit that determines a first direction in which the mobile body moves based on the communication connection relationship, and moves the mobile body in the first direction.
  • the movement control unit may move the first direction to the other communication device. Decide in the direction of.
  • a mobile body that performs wireless communication with an external device acquires a communication connection relationship of a communication network including the external device and another communication device through communication with the external device. Then, a direction in which the mobile body moves is determined based on the communication connection relationship, and the mobile body is moved in the direction.
  • Embodiment 2 ⁇ Configuration of wireless power/data transmission system>
  • a wireless power/data transmission system was mainly described that is placed on water (e.g. on the sea) and underwater (e.g. under the sea), but in Embodiment 2, the wireless power/data transmission system is They may be located underwater, on land and in the air, on and in fresh water, or a combination of these.
  • the wireless power/data transmission system 1 according to the first embodiment includes the underwater drone 30, but in the wireless power/data transmission system according to the second embodiment, the underwater drone 30 includes an underwater drone and an aerial drone.
  • the drone 30' can be read as a drone 30' including a drone (or a drone that can move underwater, in the air, and on the ground (hereinafter referred to as an amphibious drone)).
  • the drone 30' is an example of a "mobile object" according to the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the functional configuration of the CPU 201 of the drone 30'. Note that the description of the same elements as those of the drone 30 will be omitted.
  • the drone 30' includes, in addition to the elements shown in FIG. 3, a user input information acquisition section 311, a sensor information acquisition section 312, a mode determination section 313, and a profile selection section 314. .
  • the user input information acquisition unit 311 acquires information (user input information) input by the user via the UI 203 or via the mobile communication network, browser, etc.
  • the user input information may specify, for example, a mode related to the operating environment of the drone 30' (a mode in which the drone 30' operates).
  • modes may include an airborne mode, a saltwater mode, and a freshwater mode, or may include an airborne mode and an underwater mode.
  • the sensor information acquisition unit 312 acquires sensor information measured or sensed by the sensor 207 from the sensor 207.
  • the sensor information includes, for example, information indicating whether moisture is detected (or exists), salt concentration, atmospheric pressure, and the like. Note that the sensor information may include position information using GPS. That is, GPS receiver 205 may be understood to be part of sensor 207.
  • the mode determining unit 313 determines a mode related to the operating environment of the drone 30' (the medium in which the drone 30' moves, the medium in which the drone 30' exists, etc.) based on user input information, sensor information, and the like.
  • the profile selection unit 314 selects a PHY speed profile that corresponds to the mode determined by the mode determination unit 313.
  • the profile selection unit 314 is an example of a “selection unit” according to the present disclosure.
  • the distance between transmitter and receiver (communication distance) is the longest, and when the communication medium is fresh water, the distance between transmitter and receiver is shorter than when the communication medium is air. , when the communication medium is seawater, the distance between transmission and reception becomes even shorter.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of mode determination according to this embodiment.
  • step S2001 the mode determining unit 313 determines whether a mode has been designated by the user based on the user input information acquired by the user input information acquiring unit 311.
  • step S2002 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be the mode specified by the user. Then the flow ends.
  • step S2003 the mode determining unit 313 uses information about the position (for example, latitude and longitude) measured by the GPS receiver 205 and the memory 202. It is determined whether the drone 30' is present on the water using the map information stored in the. Here, being on water does not mean that the drone 30' is in contact with water, but rather that the measured latitude and longitude overlap the sea, lake, or the like.
  • step S2007 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be the aerial mode. Then the flow ends.
  • step S2004 the mode determining unit 313 determines whether moisture has been detected based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312. Determine.
  • step S2007 the mode determining unit 313 determines the mode regarding the operating environment of the drone 30' to be the aerial mode. Then the flow ends.
  • step S2004 determines whether moisture is detected (YES in step S2004), in step S2005, the mode determining unit 313 determines whether the atmospheric pressure is equal to or higher than the threshold value based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312. do.
  • step S2007 the mode determining unit 313 determines the mode regarding the operating environment of the drone 30' to be the aerial mode. Then the flow ends.
  • step S2006 the mode determination unit 313 determines whether the salinity concentration is equal to or higher than the threshold based on the sensor information acquired by the sensor information acquisition unit 312. Determine whether
  • step S2008 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be seawater mode. Then the flow ends.
  • step S2009 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be the freshwater mode. Then the flow ends.
  • step S2003 may be skipped.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of mode determination according to this embodiment. In this example, it is assumed that the drone 30' does not use or have a GPS function.
  • step S2101 the mode determining unit 313 determines whether a mode has been designated by the user based on the user input information acquired by the user input information acquiring unit 311.
  • step S2102 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be the mode specified by the user. Then the flow ends.
  • step S2103 determines whether moisture has been detected based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312. Determine.
  • step S2104 the mode determining unit 313 determines whether the atmospheric pressure is equal to or higher than the threshold value based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312. do.
  • step S2103 if moisture is detected (YES in step S2103), the flow advances to step S2105.
  • step S2106 the mode determining unit 313 determines the mode regarding the operating environment of the drone 30' to be the aerial mode. Then the flow ends.
  • step S2104 if the atmospheric pressure is equal to or greater than the threshold (YES in step S2104), the flow advances to step S2105.
  • step S2105 the mode determining unit 313 determines whether the salt concentration is equal to or higher than the threshold based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312.
  • step S2107 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be seawater mode. Then the flow ends.
  • step S2108 the mode determining unit 313 determines the mode regarding the operating environment of the drone 30' to be the freshwater mode. Then the flow ends.
  • steps S2103 and S2104 may be skipped.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of mode determination according to this embodiment. In this example, whether the drone 30' operates in an aerial mode or an underwater mode is specified by the user, and if the drone 30' operates in an underwater mode, the drone 30' operates in a freshwater mode or Whether to operate in seawater mode is automatically determined.
  • step S2201 the mode determining unit 313 determines whether the underwater mode is specified by the user based on the user input information acquired by the user input information acquiring unit 311.
  • step S2203 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be the aerial mode. Then the flow ends.
  • step S2202 the mode determining unit 313 determines whether the salinity concentration is equal to or higher than the threshold based on the sensor information acquired by the sensor information acquiring unit 312. Determine whether it exists or not.
  • step S2204 the mode determining unit 313 determines the mode related to the operating environment of the drone 30' to be seawater mode. Then the flow ends.
  • step S2205 the mode determining unit 313 determines the mode regarding the operating environment of the drone 30' to be the freshwater mode. Then the flow ends.
  • the aerial mode may be adopted even when the drone 30' is movable on land.
  • step S2301 the user input information acquisition unit 311 acquires user input information from the user.
  • step S2302 the sensor information acquisition unit 312 acquires sensor information from the sensor 207.
  • the mode determining unit 313 determines a mode related to the operating environment of the drone 30'.
  • the mode determining unit 313 may determine the mode, for example, as described with reference to FIGS. 20 to 22.
  • step S2304 the profile selection unit 314 selects a profile corresponding to the mode determined in step S2303 from the plurality of profiles. For example, when the determined mode is aerial mode, a profile as shown in FIG. 19(A) is selected, and when the determined mode is freshwater mode, a profile as shown in FIG. 19(B) is selected. is selected and the determined mode is seawater mode, a profile as shown in FIG. 19(C) is selected.
  • step S2305 the measurement unit 306 acquires the transmission path characteristics with the communication partner and measures the PHY speed. Acquisition of transmission path characteristics and measurement of PHY speed may be performed as described in the first embodiment. For example, if the AGC value is less than or equal to a threshold, control may be performed to lower the transmission power.
  • step S2306 the distance estimation unit 307 estimates the distance to the communication partner using the profile selected in step S2304.
  • step S2307 the movement control unit 310 controls the drive system 204 corresponding to the mode determined in step S2303 (for example, propeller, etc. in the case of aerial mode; screw, etc. in the case of freshwater mode or seawater mode), Move or stop the drone 30'.
  • the mode determined in step S2303 for example, propeller, etc. in the case of aerial mode; screw, etc. in the case of freshwater mode or seawater mode
  • Move or stop the drone 30' for example, propeller, etc. in the case of aerial mode; screw, etc. in the case of freshwater mode or seawater mode
  • the description in Embodiment 1 may be applied to conditions for moving the drone 30', determining the direction in which the drone 30' moves, conditions for stopping the drone 30', and the like.
  • step S2307 if a movement of more than a predetermined value is performed (for example, if a movement of more than a predetermined value is performed based on position information using GPS, or the number of rotations of the motor exceeds a threshold value, etc.) , the process shown in FIG. 23 may be performed again from step S2301 or S2302.
  • each time sensor information that has changed by more than a threshold value from the previous value is acquired, the process shown in FIG. 23 may be performed again from step S2301, S2302, or S2303.
  • the mode determination may alternatively or additionally be performed based on other information.
  • the mode determination may be made based on user input information, sensor information, and/or communication information from an external device.
  • the user input information is information about the mode itself, but the user input information may also be information about conditions for determining the mode.
  • the functional units of the CPU 201 described in this embodiment may be integrated with other functional units as appropriate, or may be divided into two or more sub-functional units. Furthermore, the order of steps shown in the flowcharts and the like described in this embodiment is not limited to the order shown.
  • the drone 30' which can move in multiple media such as air, seawater, fresh water, etc., communicates with external devices such as the base unit 10, the parking lot 20, other drones 30', etc. via a short-range antenna 210 and a short-range wireless communication circuit 211. Performs wireless communication with the device.
  • the CPU 201 (measuring unit 306) of the drone 30' acquires transmission path characteristics (SN ratio, tone map, PHY speed, etc.) between the external device and the external device by transmitting and receiving signals to and from the external device.
  • the CPU 201 (profile selection unit 314) of the drone 30' selects a profile corresponding to the medium in which the drone 30' exists from a plurality of profiles respectively corresponding to a plurality of different media.
  • the CPU 201 (distance estimating unit 307) of the drone 30' estimates the distance to the external device based on the acquired transmission path characteristics and the selected profile. Thereby, the distance between the drone 30' and the external device is estimated based on the profile corresponding to the medium in which the drone 30' exists, so that when the drone 30' moves through a plurality of different media, Errors in distance estimation can be suppressed in any medium.
  • a mobile object is a mobile object that can move through a plurality of different media, and acquires transmission path characteristics between a communication unit that performs wireless communication with an external device and the external device.
  • an index acquisition unit an index acquisition unit
  • a selection unit that selects a profile corresponding to a medium in which the mobile object exists
  • a distance estimation unit that estimates a distance to the external device based on the transmission path characteristics and the profile. Be prepared.
  • the mobile body further includes a sensor that measures the state of the surrounding environment of the mobile body, and a determining unit that determines the medium in which the mobile body exists based on the state of the surrounding environment.
  • the plurality of different media include air, seawater, and fresh water.
  • the sensor includes a salinity sensor
  • the determination unit determines the seawater as the medium in which the mobile object exists when the salinity concentration measured by the salinity sensor is equal to or higher than a threshold value.
  • the profile associates the distance between communication devices and transmission path characteristics in the medium in which the mobile object exists.
  • a mobile body that can move through a plurality of different media, and that performs wireless communication with an external device, acquires transmission path characteristics with the external device, and A profile corresponding to the medium in which the body exists is selected, and a distance to the external device is estimated based on the transmission path characteristics and the profile.
  • Each functional block used in the description of the above embodiment is partially or entirely realized as an LSI that is an integrated circuit, and each process explained in the above embodiment is partially or entirely realized as an LSI, which is an integrated circuit. It may be controlled by one LSI or a combination of LSIs.
  • An LSI may be composed of individual chips, or may be composed of a single chip that includes some or all of the functional blocks.
  • the LSI may include data input and output.
  • LSIs are sometimes called ICs, system LSIs, super LSIs, and ultra LSIs depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized using a dedicated circuit, a general-purpose processor, or a dedicated processor. Furthermore, an FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured or a reconfigurable processor that can reconfigure the connections and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable processor that can reconfigure the connections and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the present disclosure may be implemented as digital or analog processing.
  • the present disclosure can be implemented in all types of devices, devices, and systems (collectively referred to as communication devices) that have communication capabilities.
  • the communication device may include a wireless transceiver and processing/control circuitry.
  • the wireless transceiver may include a receiving section and a transmitting section, or both as functions.
  • the wireless transceiver (transmitter, receiver) may include an RF (Radio Frequency) module and one or more antennas.
  • RF modules may include amplifiers, RF modulators/demodulators, or the like.
  • Non-limiting examples of communication devices include telephones (mobile phones, smart phones, etc.), tablets, personal computers (PCs) (laptops, desktops, notebooks, etc.), cameras (digital still/video cameras, etc.) ), digital players (e.g.
  • digital audio/video players wearable devices (e.g. wearable cameras, smartwatches, tracking devices), game consoles, digital book readers, telehealth/telemedicine (e.g. These include care/medicine prescription) devices, communication-enabled vehicles or mobile transportation (cars, airplanes, ships, etc.), and combinations of the various devices described above.
  • wearable devices e.g. wearable cameras, smartwatches, tracking devices
  • game consoles digital book readers
  • digital book readers e.g. These include care/medicine prescription) devices, communication-enabled vehicles or mobile transportation (cars, airplanes, ships, etc.), and combinations of the various devices described above.
  • Communication equipment is not limited to portable or movable, but also non-portable or fixed equipment, devices, systems, such as smart home devices (home appliances, lighting equipment, smart meters or It also includes measuring instruments, control panels, etc.), vending machines, and any other "things” that can exist on an Internet of Things (IoT) network.
  • IoT Internet of Things
  • Communication includes data communication using cellular systems, wireless LAN systems, communication satellite systems, etc., as well as data communication using a combination of these.
  • Communication devices also include devices such as controllers and sensors that are connected or coupled to communication devices that perform the communication functions described in this disclosure. Examples include controllers and sensors that generate control and data signals used by communication devices to perform communication functions of a communication device.
  • Communication equipment also includes infrastructure equipment, such as base stations, access points, and any other equipment, devices, or systems that communicate with or control the various equipment described above, without limitation. .
  • the present disclosure is useful for positioning techniques for moving objects.
  • Wireless power/data transmission system 10 Power supply/communication equipment 20 Parking lot 30 Underwater drone 201 CPU 202 Memory 203 UI 204 Drive system 205 GPS receiver 206 Camera 207 Sensor 208 Long-distance antenna 209 Long-distance wireless communication circuit 210 Short-range antenna 211 Short-range wireless communication circuit 212 Power receiving antenna 213 Power receiving circuit 214 Battery 215 Power supply circuit 301 Packet analysis unit 302 Authentication processing unit 303 Link cost calculation unit 304 Topology management unit 305 Packet generation unit 306 Measurement unit 307 Distance estimation unit 308 Transmission power determination unit 309 AGC value confirmation unit 310 Movement control unit 311 User input information acquisition unit 312 Sensor information acquisition unit 313 Mode determination unit 314 Profile selection section

Landscapes

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Abstract

本開示の一実施例に係る移動体は、外部装置と無線通信を行う通信部と、前記外部装置との間の伝送路特性を示す第１指標値を取得する指標取得部と、前記第１指標値に基づいて、前記移動体が移動する第１位置又は第１方向を決定し、前記第１位置又は前記第１方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、を備える。

Description

移動体及び移動制御方法
　本開示は、移動体及び移動制御方法に関する。
　従来、海中といった水中で移動体に給電する技術が存在する（例えば、特許文献１）。特許文献１には、移動体が、水中に存在する給電ステーション（充電装置）にて給電されることが開示されている。
　また、移動体が給電のために給電ステーションに移動する技術が存在する（例えば、特許文献２）。特許文献２には、移動体が、カメラによって取得された画像を利用して、充電ステーションに着陸することが開示されている。
特開２０１８－１９１４７４号公報 特開２０２１－１７２３１８号公報
　しかしながら、給電ステーション等の目的地に移動するためにカメラを利用する場合、視界不良の場合には位置合わせが難しくなる（例えば、海中では、深さによって日中であっても暗いこともあるし、濁っていることもあるし、海草等で遮られることもあり、空中では、時間帯によって外光が異なる）、目印が経年劣化で見えづらくなる等、環境要因を受けやすく、着陸精度等の位置合わせの精度に課題がある。
　本開示の非限定的な実施例は、位置合わせの精度を向上させることができる移動体及び移動制御方法の提供に資する。
　本開示の一実施例に係る移動体は、外部装置と無線通信を行う通信部と、前記外部装置との間の伝送路特性を示す第１指標値を取得する指標取得部と、前記第１指標値に基づいて、前記移動体が移動する第１位置又は第１方向を決定し、前記第１位置又は前記第１方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、を備える。
　本開示の一実施例に係る移動制御方法は、外部装置と無線通信を行う移動体が、前記外部装置との間の伝送路特性を示す指標値を取得し、前記指標値に基づいて、前記移動体が移動する位置又は方向を決定し、前記位置又は前記方向に前記移動体を移動させる。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示の一実施例によれば、移動体が移動する位置又は方向が、外部装置との間の伝送路特性を示す指標値に基づいて決定され、移動体が決定された位置又は方向に移動するように制御されるので、位置合わせの精度を向上させることができる。
　本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
本開示の実施の形態１に係る無線電力・データ伝送システムの構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係る水中ドローンのハードウェア構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係る水中ドローンのＣＰＵの機能構成例を示す図 本開示の実施の形態１に係る位置合わせ例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係るトーンマップ決定例を示すシーケンス図 本開示の実施の形態１に係る、通信装置間の距離（送受信間距離）とＰＨＹ速度との対応付け（ＰＨＹ速度のプロファイル）を示す図 図４のステップＳ４０２を示す図 本開示の実施の形態１に係る位置合わせ例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、トポロジー情報に基づいて着陸する駐機場を決定する状況を示す図 本開示の実施の形態１に係るマルチホップネットワークの一例を示す図 本開示の実施の形態１に係る位置合わせ例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンが末端の駐機場の直下に接続するように移動することを示す図 本開示の実施の形態１に係るマルチホップネットワークの一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るマルチホップネットワークの一例を示す図 本開示の実施の形態１に係るマルチホップネットワークの一例を示す図 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンの動作例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンの動作例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンの動作例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンの動作例を示すフローチャート 本開示の実施の形態１に係る、水中ドローンの動作例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係る水中ドローンのＣＰＵの機能構成例を示す図 本開示の実施の形態２に係る、異なる通信媒体におけるＰＨＹ速度のプロファイルを示す図 本開示の実施の形態２に係るモード決定例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係るモード決定例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係るモード決定例を示すフローチャート 本開示の実施の形態２に係る、ドローンの動作例を示すフローチャート
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　（実施の形態１）
　＜無線電力・データ伝送システムの構成＞
　図１は、本開示の実施の形態１に係る無線電力・データ伝送システム（又は無線電力・データ伝送ネットワーク）１の構成例を示す図である。
　図１に示すように、無線電力・データ伝送システム１は、水上（例えば海上）及び水中（例えば海中）に配置される。無線電力・データ伝送システム１は、電源・通信設備１０と、駐機場（充電（給電）装置、充電（給電）ステーション又はステーションと呼ばれてもよい）２０と、水中ドローン３０と、を含む。
　電源・通信設備１０は、例えば、海上（水上の一例）に停泊している船舶内に設けられている。電源・通信設備１０は、通信線（電源線を含む）等を用いて駐機場２０と有線接続されている。電源・通信設備１０は、駐機場２０との間でデータ通信を行うとともに、駐機場２０に電力を送電する。電源・通信設備１０は、無線電力・データ伝送システム１の親機、マスタ（通信）装置等と称されてもよい。
　駐機場２０は、無線電力伝送機能及び無線通信機能を有する。駐機場２０は、電源・通信設備１０との間でデータ通信を行うとともに、電源・通信設備１０から送電された電力を受電及び給電する。また、駐機場２０は、水中ドローン３０との間で無線でデータ通信を行うとともに、水中ドローン３０に電力を無線で送電する。なお、複数の駐機場２０が存在してもよく、駐機場２０同士が有線又は無線で接続されてもよい。この場合、駐機場２０間の電力伝送及びデータ通信は、電源・通信設備１０と駐機場２０との間の電力伝送及びデータ通信、又は、駐機場２０と水中ドローン３０との間の電力伝送及びデータ通信と同様であってよい。
　水中ドローン３０は、海洋探査等の作業に関する各種のデータを取得する。水中ドローン３０は、駐機場２０との間でデータ通信を行うとともに、駐機場２０から送電された電力を受電及び給電する。例えば、水中ドローン３０は、電源・通信設備１０からの指示を、駐機場２０を介して受信し、作業中に取得したデータ（画像等）、水中ドローン３０の充電状態等を、駐機場２０を介して電源・通信設備１０に送信する。水中ドローン３０は、例えば、自立型無人潜水機（ＡＵＶ：Autonomous Underwater Vehicle）、遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ：Remotely Operated Vehicle）、無人潜水艇（ＵＵＶ：Unmanned Underwater Vehicle）等と称されてもよい。水中ドローン３０は、水面を移動することも可能であり、空中を移動可能であってもよい。複数の水中ドローン３０が存在してもよい。水中ドローン３０は、本開示に係る「移動体」の一例である。
　なお、駐機場２０は、水中ドローン３０によって実現されてもよい。すなわち、水中ドローン３０が駐機場２０として機能してもよい。
　［水中ドローンの構成］
　図２は、本実施の形態に係る水中ドローン３０のハードウェア構成例を示す図である。
　図２に示すように、水中ドローン３０は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２０１と、メモリ２０２と、ユーザインタフェース（ＵＩ：User Interface）２０３と、駆動系２０４と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２０５と、カメラ２０６と、センサ２０７と、長距離アンテナ２０８と、長距離無線通信回路２０９と、近距離アンテナ２１０と、近距離無線通信回路２１１と、受電アンテナ２１２と、受電回路２１３と、バッテリ２１４と、電源回路２１５と、を備える。
　ＣＰＵ２０１は、各構成要素の処理を制御するとともに、図３及び図１８等を参照して説明するような処理を実行する。
　メモリ２０２は、水中ドローン３０が動作するのに必要なプログラム及びデータ、水中ドローン３０の構成要素によって生成されたデータ、水中ドローン３０が外部装置から受信したデータ等を記憶（保存、保持、格納）する。
　ＵＩ２０３は、水中ドローン３０に対する操作を受け付ける入力装置及び音等の出力を提供する出力装置を含む。
　駆動系２０４は、水中ドローン３０を航走させるための駆動系である。駆動系は、例えば、スクリュー、スクリューを回すモータ及びモータの動力源となる電池を含む。また、水中ドローン３０が空中を移動可能である場合、駆動系は、プロペラ、プロペラを回すモータ及びモータの動力源となる電池を含んでもよい。
　ＧＰＳ受信機２０５は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、受信した電波を用いて水中ドローン３０の位置（例えば、緯度及び経度）を測定する。
　カメラ２０６は、例えば、全天球カメラであり、水中ドローン３０の前後左右上下方向を撮影可能である。
　センサ２０７は、水中ドローン３０の状態（加速度、速度等）を測定するセンサ、水中ドローン３０の周囲環境の状態を測定するセンサ、駆動系２０４の状態を測定するセンサ（モータの状態を測定するセンサ、電池の状態（残量を含む）を測定するセンサ等）等を含む。周囲環境の状態を測定するセンサは、水分センサ、塩分センサ（塩分濃度計）、気圧センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサ等を含む。
　長距離アンテナ２０８は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＮＲ（New Radio）等に対応する移動通信網を介して通信するためのアンテナである。
　長距離無線通信回路２０９は、ＬＴＥ、ＮＲ等に対応する移動通信網及び長距離アンテナ２０８を介して信号を送受信するために、送信処理及び受信処理を行う通信回路である。
　近距離アンテナ２１０は、例えば２ＭＨｚ～１００ＭＨｚといった周波数帯域を用いて、例えば伝送距離が１０ｍ以下であるような近距離に位置する上述した親機１０、駐機場２０、他の水中ドローン３０等の外部装置と通信するためのアンテナである。
　近距離無線通信回路２１１は、近距離アンテナ２１０を介して信号を送受信するために、送信処理及び受信処理を行う通信回路である。
　受電アンテナ２１２は、近距離に位置する外部装置から電力を受電するためのアンテナである。
　受電回路２１３は、受電アンテナ２１２を介して電力の供給を受ける回路である。
　バッテリ２１４は、水中ドローン３０の各構成要素に電力を供給する。
　電源回路２１５は、バッテリ２１４からの電力を、水中ドローン３０の各構成要素に必要とされる出力電源に変換する。
　なお、本実施の形態及び他の実施の形態では、水中ドローン３０の給電コイルと通信コイルとは、近傍に配置されている。
　水中ドローン３０は、近距離アンテナ２１０及び近距離無線通信回路２１１（近距離無線部と呼ぶ）を介して、外部装置と近距離通信する。外部装置は、駐機場２０や固定型の無線通信装置等の固定された装置であってもよいし、空中ドローン、他の水中ドローン、海上の船舶等の移動体であってもよい。近距離アンテナ２１０及び近距離無線通信回路２１１は、本開示に係る「通信部」の一例である。
　水中ドローン３０は、例えば、無線給電及び／又はデータ通信のために駐機場２０及び海上の船舶に対して位置合わせする。水中ドローン３０は、例えば、データ通信のために固定型の無線通信装置に対して位置合わせする。水中ドローン３０は、例えば、マルチホップ形成（トポロジー形成）のために空中ドローン及び他の水中ドローンに対して位置合わせする。
　なお、電源・通信設備１０及び駐機場２０も、水中ドローン３０と同様の構成を有してよい。
　図３は、ＣＰＵ２０１の機能構成例を示す図である。
　ＣＰＵ２０１は、パケット解析部３０１と、認証処理部３０２と、リンクコスト算出部３０３と、トポロジー管理部３０４と、パケット生成部３０５と、測定部３０６と、距離推定部３０７と、送信電力決定部３０８と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）値確認部３０９と、移動制御部３１０と、を備える。なお、電源・通信設備１０及び駐機場２０も、水中ドローン３０と同様の機能構成を有する。また、以下では、電源・通信設備１０、駐機場２０及び水中ドローン３０をまとめて通信装置と呼ぶ。
　ＣＰＵ２０１には、Ｈパケット、認証パケット及び通常パケット（例えば、水中ドローン３０が取得したデータ）が入力される。Ｈパケットは、無線電力・データ伝送ネットワーク１で行われる認証処理に先だって一方の通信装置から、接続中の通信装置に向けて一斉に同報送信されるパケットである。認証パケットは、認証処理中に送受信されるパケットである。
　パケット解析部３０１は、入力される各種のパケット（Ｈパケット、認証パケット及び通常パケット）のデータ構造を解析してパケットの種別を判定し、その判定結果に基づいてパケットの転送先を振り分ける。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットがＨパケットであると判定した場合には、そのＨパケットをリンクコスト算出部３０３に出力する。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットが認証パケットであると判定した場合には、その認証パケットを認証処理部３０２に出力する。パケット解析部３０１は、例えば、入力されたパケットが通常パケットであると判定した場合には、その通常パケットをトポロジー管理部３０４に出力する。
　認証処理部３０２は、パケット解析部３０１から入力された認証パケットを用いて、その認証パケットの送信元である通信装置との間で認証処理を実行する。認証処理部３０２は、認証処理中に生成するパケットである認証パケット、又は、他の通信装置から送信された認証パケットの応答をトポロジー管理部３０４に出力する。
　リンクコスト算出部３０３は、パケット解析部３０１から入力されたＨパケットを用いて、水中ドローン３０が送信元の通信装置から受信したＨパケットの受信品質を示すリンクコストを算出する。リンクコスト算出部３０３は、そのリンクコストの算出結果を、Ｈパケットのデータ構造に書き込む（格納する）。また、Ｈパケットには、親機１０からＨパケットが送信された場合の各リンクコストの値も格納されている。リンクコスト算出部３０３は、リンクコストの算出結果を格納したＨパケットをトポロジー管理部３０４に出力する。
　トポロジー管理部３０４は、親機１０により生成されたトポロジー（すなわち、無線電力・データ伝送ネットワーク１を構成する通信装置及ぶその接続形態）を示すトポロジー情報を管理（取得）し、トポロジー情報に基づいて各種のパケットの出力先（例えば、パケット生成部３０５）を振り分けて出力する。トポロジー情報は、各通信装置のトポロジー管理部３０４又はメモリ２０２において保存される。なお、親機１０のトポロジー管理部３０４は、認証処理の対象となる１つ以上の通信装置の各々から送信されたＨパケットに応じて親機１０のリンクコスト算出部３０３により算出された各リンクコストに基づいて、トポロジーを生成（形成）し、トポロジーを示すトポロジー情報を他の通信装置に提供する。トポロジー管理部３０４は、本開示に係る「取得部」の一例である。
　パケット生成部３０５は、トポロジー管理部３０４から入力された認証パケット又は通常パケットに基づいて、送信先となる他の通信装置へのデータ通信用のパケット又は認証処理を行うためのＨパケットを生成して出力する。
　測定部３０６は、伝送路推定技術を用いて、通信相手との間で伝送路推定を行って（伝送路特性を示す指標値又は伝送路特性を取得（算出）して）、通信相手との物理層通信速度（ＰＨＹ速度とも呼ぶ）を測定（算出、取得）する。測定部３０６は、本開示に係る「指標取得部」又は「指標算出部」の一例である。
　距離推定部３０７は、通信装置間の距離（送受信間距離）とＰＨＹ速度（伝送路特性）との対応付け（ＰＨＹ速度のプロファイル又は単にプロファイルと呼ぶ）、及び、通信相手とのＰＨＹ速度に基づいて、通信相手との距離を推定する。
　送信電力決定部３０８は、通信相手に信号（パケット）を送信する送信電力を決定及び設定する。
　ＡＧＣ値確認部３０９は、ＡＧＣ回路（図示せず）によって調整されるＡＧＣ値を確認する。ＡＧＣ回路は、例えば、受信した信号の電力に応じて適切な増幅度を設定する。
　移動制御部３１０は、水中ドローン３０がある位置又はある方向に移動するように、あるいは、水中ドローン３０がある位置に停止するように駆動系２０４を制御して、水中ドローン３０をある位置又はある方向に移動させる。例えば、移動制御部３１０は、トポロジー管理部３０４によって取得されたトポロジー情報、測定部３０６によって取得されたＰＨＹ速度等に基づいて、上記のように駆動系２０４を制御して、水中ドローン３０を移動させる、あるいは、停止させる。
　＜無線電力・データ伝送システムの動作＞
　次に、電源・通信設備１０、駐機場２０及び水中ドローン３０の共通の動作について説明する。以下では、水中ドローン３０を例にとって説明するが、電源・通信設備１０及び駐機場２０も同様の動作を行うことが可能である。
　［認証処理］
　通信装置間で行われる認証処理（親機１０と駐機場２０又は水中ドローン３０との間で行われる認証処理）の処理手順例について説明する。この認証処理は、それぞれの認証処理部３０２によって主に実行される。前提として、親機１０は、Ｈパケットを駐機場２０又は水中ドローン３０に送信し、駐機場２０又は水中ドローン３０は、親機１０から送信されたＨパケットを受信している。なお、以下では、水中ドローン３０を例にとって説明するが、駐機場２０も同様の動作を行うことが可能である。
　水中ドローン３０は、参加したいネットワーク（例えば、無線電力・データ伝送ネットワーク１）の親機（親機１０）に、参加要求フレームを含む認証パケットを発行し、親機１０に送信する。親機１０は、水中ドローン３０から送信された認証パケットを受信すると、所定のテキスト列を設定して認証パケットを生成し、要求元の水中ドローン３０（認証パケットの発行元である水中ドローン３０）に送信する。
　水中ドローン３０は、親機１０から送信された認証パケットに含まれる所定のテキスト列を、水中ドローン３０が予めメモリ２０２等に保持している固有鍵を用いてエンコード（符号化）し、そのエンコード出力であるテキスト列を含む認証パケットを生成して親機１０に送信する。
　親機１０は、水中ドローン３０から送信された認証パケットを受信すると、事前に設定されてメモリ２０２等に保存されている固有鍵を用いて、その認証パケットに含まれるエンコード出力であるテキスト列をデコード（復号）する。また、親機１０は、そのデコード出力であるテキスト列が、上記のとおり設定された所定のテキスト列と一致するか否かを判定する。親機１０は、デコード出力であるテキスト列が所定のテキスト列と一致すると判定した場合（無線電力・データ伝送ネットワーク１への参加を許可すると判定した場合）、無線電力・データ伝送ネットワーク１に特有のネットワーク鍵を固有鍵でエンコードして水中ドローン３０に送信する。
　水中ドローン３０は、親機１０から送信されたエンコードされたネットワーク鍵を、固有鍵を用いてデコードしてネットワーク鍵を取得する。このネットワーク鍵の取得により、水中ドローン３０は、親機１０のデータ通信先として正式に認証されたことになる。水中ドローン３０は、ネットワーク（無線電力・データ伝送ネットワーク１）内でのデータ通信の際に、ネットワーク鍵を用いてエンコード又はデコードすることでデータ通信を行う。
　なお、認証処理は、例えば、ＨＤ－ＰＬＣ（High Definition Power Line Communication）の規格において定められた４ｗａｙハンドシェイクに基づく処理であるが、認証処理は、上述した規格以外の他の方式に基づく処理であってもよい。例えば、認証処理は、有線高速ネット通信技術の統一規格であるＧ．ｈｎ（Gigabit Home Networking）、電力線搬送通信の業界団体であるＨｏｍｅ　Ｐｌｕｇ（Home Plug Power line Alliance）等の方式に基づく認証処理であってもよい。
　［トポロジー生成（マルチホップ形成）処理及びマルチホップ伝送］
　次に、親機１０と駐機場２０及び水中ドローン３０との間のトポロジー生成及びマルチホップ伝送について説明する。
　親機１０は、全ての通信装置に向けてＨパケットを一斉に同報送信する。この同報送信に対して駐機場２０のみがＨパケットを受信できたとする。すると、親機１０と駐機場２０との間で、上述した認証処理が行われる。これにより、親機１０と駐機場２０との間で電力伝送及びデータ通信が可能となる。
　次に、駐機場２０は、他の通信装置に向けてＨパケットを一斉に同報送信する。この同報送信に対してＨパケットを受信できた通信装置が存在すれば、駐機場２０を介して当該通信装置と親機１０との間で、上述した認証処理が行われ、その結果、駐機場２０を介した当該通信装置と親機１０との間のデータ通信が可能となり、駐機場２０と当該通信装置との間の電力伝送が可能となる。当該通信装置についても同様の処理が行われる。
　ここで、水中ドローン３０が上記通信装置に接近したとする。すると、上記通信装置は、水中ドローン３０に向けてＨパケットを送信する。この送信に対して、水中ドローン３０がＨパケットを受信できたとする。すると、上記通信装置及び駐機場２０を介して水中ドローン３０と駐機場２０との間で、上述した認証処理が行われ、その結果、上記通信装置及び駐機場２０を介した水中ドローン３０と親機１０との間のデータ通信が可能となり、上記通信装置と当該通信装置との間の電力伝送が可能となる。
　［第１位置合わせ例］
　水中ドローン３０は、上述したように、ＧＰＳ受信機２０５、センサ２０７等の機能を利用して、出発点からの方向、距離等を把握し、目的地へ向けて移動する。また、水中ドローン３０は、移動通信モジュール（長距離アンテナ２０８、長距離無線通信回路２０９）も備え、海上に出たときには、制御信号の双方向通信を行ったり、水面を直接伝わるラテラル波を用いて通信したり、ＧＰＳ受信機２０５を通じて位置を把握したりする。水中ドローン３０は、カメラ２０６を用いて着陸地点を把握し、着陸地点に着陸した後、駐機場にて無線で充電を行い、双方向通信によりデータの送受信を行うことが考えられる。なお、本明細書において、水中の目的地に到達することを着陸と呼び、水中の目的地から離れることを離陸と呼ぶ。
　しかしながら、ＧＰＳ、センサ、カメラ等を利用して目的地に着陸しようとした場合、先述したように、精度の問題から最適な場所に着陸できないおそれがあり、その場合、例えば、充電のために着陸するときには、無線電力伝送による充電効率が下がってしまう。例えば、略円形の駐機場を目的地として、水中ドローン３０が着陸する場合を考えると、駐機場の中心に近いほど、通信速度が速く、充電効率が高いため（給電コイルと通信コイルが近傍に配置されているため）、水中ドローン３０は、中心付近に着陸することが望ましい。
　一般に、２つの通信装置が近距離無線通信する場合、それらの通信装置間の距離（送受信間距離）が長くなると、伝送路の減衰量が大きくなり、結果として通信速度が遅くなる。水中では、空気中よりも距離に対する減衰が大きく、海中では、距離に対する減衰がさらに大きくなる傾向にある。このような場合、着陸地点での空中を使った無線通信は困難である。そのため、水中ドローン３０は、例えばＧＰＳ受信機２０５、センサ２０７等を利用して着陸地点にある程度近づき、そこでカメラ２０６を用いて着陸地点の確認を行う。その後、第１位置合わせ例では、精度向上のために、伝送路推定技術及び物理層通信速度（ＰＨＹ速度）を利用する。
　図４は、本実施の形態に係る位置合わせ例を示すフローチャートである。当該位置合わせは、例えば、無線給電及び／又はデータ通信のために行われてよい。
　水中ドローン３０が着陸地点（駐機場２０）に近づくと、ステップＳ４０１において、水中ドローン３０の認証処理部３０２は、（駐機場２０を介して）親機１０との間で上述した認証処理を行う。
　認証に成功すると、ステップＳ４０２において、水中ドローン３０が、移動制御部３１０の制御の下、水平方向に面的に移動にすることで、水中ドローン３０の測定部３０６は、複数地点において、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定する。例えば、複数地点は、認証処理を行った地点と、当該地点を重心とし、所定の辺の長さを有する任意の正方形の頂点と、からなる５地点であってよいが、これに限定されるものではない。伝送路推定及びＰＨＹ速度測定については後述する。
　ステップＳ４０３において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、複数地点のうちＰＨＹ速度が一番速い地点（最大ＰＨＹ速度地点と呼ぶ）に移動して、そこから所定の距離（例えば１０ｃｍ）降下する。
　水中ドローン３０は、以後、ステップＳ４０２及びＳ４０３を繰り返し行うことによって、駐機場２０に着陸する。なお、繰り返し回数は、予め定められていてもよいし、繰り返しの結果、駐機場２０との距離が所定の値以下又は未満になるまで、繰り返しが行われてもよい。あるいは、現在地点におけるＰＨＹ速度が閾値以上になった場合、水中ドローン３０は繰り返しを止めてもよい。また、繰り返しの度に、正方形の辺の長さが短くなるように複数地点が設定されてもよい。その後、水中ドローン３０は、繰り返し後の位置に留まってもよいし、その位置から駐機場２０まで降下してもよい。
　［［伝送路推定技術］］
　伝送路推定によって作成される（伝送）トーンマップが、通信装置間で共有される。ここで、トーンマップとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）のサブキャリアごとに最適な変調レベル（例えば、変調レベル５：３２ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）、変調レベル４：１６ＰＡＭ、変調レベル３：８ＰＡＭ、変調レベル２：４ＰＡＭ、変調レベル１：２ＰＡＭ、変調レベル０：無；ノイズレベルは、変調レベルが小さくなるほど信号レベルに対して相対的に大きくなる）が設定され、信号対雑音比（ＳＮ比）に応じてキャリアごとの情報量を最適化して通信が行われる。例えば、トーンマップは、ＯＦＤＭのサブキャリアと変調レベルとを対応付けたテーブルであってよい。このように変調レベルを、５段階にして、例えば送受信キャリア３６０本の各々で設定すると仮定した場合、膨大な数（５の３６０乗）の鍵パターンの構成が可能となり、その中からトーンマップが選定される。このように、トーンマップは、伝送路の状態に依存し、伝送路ごとに異なることがほとんどであるので、ネットワーク内の盗聴が困難となる。
　図５は、本実施の形態に係るトーンマップ決定例を示すシーケンス図である。
　ステップＳ５０１において、送信端末（一方の通信装置）は、トレーニングパケットを受信端末（他方の通信装置）に送信する。
　ステップＳ５０２において、受信端末は、受信したトレーニングパケットを用いてＳＮ比特性を得て伝送路特性評価を行う。
　ステップＳ５０３において、受信端末は、トーンマップを決定（作成）する。
　ステップＳ５０４において、受信端末は、決定したトーンマップを送信端末に通知（送信）する。
　その後、送信端末は、トーンマップに基づいてデータを受信端末に送信する（ステップＳ５０５）。この送信では、伝送路に合った高速伝送が可能である。また、受信端末は、応答を返す（ステップＳ５０６）。その後、このような送受信がさらに繰り返されてもよい。
　なお、上記では、トーンマップを作成するために、トレーニングパケットを用いる例を示したが、トレーニングパケットの代わりに通常の通信で用いられる通常のデータパケットを用いてもよい。
　送信端末及び受信端末は、駐機場２０を含む外部装置及び水中ドローン３０のいずれであってもよい。例えば、図４に示すフローにおいて、送信端末が外部装置であれば、受信端末は水中ドローン３０であり、送信端末が水中ドローン３０であれば、受信端末は外部装置である。したがって、本実施の形態及び他の実施の形態において、水中ドローン３０等の移動体は、外部装置が伝送路推定を行って水中ドローン３０等の移動体に送信した伝送路推定結果（トーンマップ等の伝送路特性）を受信（取得）することで、以下で説明するように、伝送路推定結果に基づいてＰＨＹ速度を測定してもよい。
　なお、各サブキャリアのＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度は、外部装置との信号の送受信から算出又は取得される、本開示に係る「伝送路特性を示す指標値」又は「伝送路特性」の例である。
　本実施の形態及び他の実施の形態において、伝送路推定を行うきっかけ（トリガー）は、水中ドローン３０等の移動体が、ＧＰＳを利用した位置情報に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した場合であってもよいし、カメラ画像に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した場合であってもよい。追加的又は代替的に、伝送路推定を行うきっかけ（トリガー）は、水中ドローン３０等の移動体が、所定の信号を受信又は送信した場合であってもよい。所定の信号は、例えば、上述した認証処理の終了を通知する信号であってもよい。また、所定の信号は、定期的に（例えば数秒に１回等）受信又は送信されてもよいし、ＧＰＳを利用した位置情報、カメラ画像等に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した後に開始されてもよい。
　［［送受信間距離とＰＨＹ速度との関係］］
　上述したトーンマップに含まれる変調レベルは、ＰＨＹ速度に対応付けられている。そして、変調レベルとＰＨＹ速度との対応付けが、水中ドローン３０のメモリ２０２に予め保存されている。そのため、水中ドローン３０の測定部３０６は、取得されたトーンマップ及び対応付けに基づいて、ＰＨＹ速度を測定することができる。
　図６は、通信装置間の距離（送受信間距離）とＰＨＹ速度との対応付けを示す図である。このような対応付けも、水中ドローン３０のメモリ２０２に予め保存されている。上述したように、また、図示するように、送受信間距離が長くなると、伝送路の減衰量が大きくなり、通信速度が遅くなる。水中ドローン３０の距離推定部３０７は、測定したＰＨＹ速度及び対応付けに基づいて、送受信間距離を推定することができる。
　以上により、水中ドローン３０は、ＰＨＹ速度から送受信間距離（駐機場２０との距離）を推定することで、駐機場２０に着陸することができる。
　図７は、図４のステップＳ４０２を示す図である。
　水中ドローン３０は、駐機場２０に近づくと、まず、地点Ｔ１において、親機１０との間で認証処理を行う。
　認証に成功すると、水中ドローン３０は、地点Ｔ１～Ｔ５において伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定する。ここで、ＰＨＹ速度を速い順に並べると、例えば、地点Ｔ３、地点Ｔ１、地点Ｔ４、地点Ｔ２、地点Ｔ５である。
　水中ドローン３０は、最大ＰＨＹ速度地点Ｔ３に移動して、そこから所定の距離降下する。
　このように、着陸地点に近づくと認証処理が始まり、着陸の誘導が行われる。したがって、本例によれば、水中ドローン３０は、駐機場２０の中心に近い最大ＰＨＹ速度地点に移動することになるので、高精度な着陸を行うことができる。また、中心に近い地点で着陸するので、高効率に充電を行うことが可能である。
　［第２位置合わせ例］
　図６の左側（平坦部分Ｆ）に示すように、水中ドローン３０と駐機場２０とが近づき過ぎていると、図４のステップＳ４０２において、複数地点において測定されるＰＨＹ速度が飽和して上限に近い値ばかりを示してしまい、精度向上につながらないおそれがある。したがって、複数地点において伝送路推定から得られるＰＨＹ速度の飽和を防止するために、水中ドローン３０は、ＡＧＣ値等を確認しながら送信電力が大きいと判定される場合には、電力制御を行ってもよい。
　ＡＧＣ値を確認することで、伝送路においてどの程度の減衰が発生しているかを把握することができる。ＡＧＣ値が大きいということは、伝送路減衰が大きいために増幅度が大きいことを意味する。そのような環境では、受信した信号の電力は、大きく増幅する必要がある程、小さいことを意味し、すなわち、送受信間距離は長くなる。例えば、伝送路減衰が大きいほどＡＧＣ値を大きくして増幅度をあげて信号を増幅する必要がある。一方、ＡＧＣ値が小さい（すなわち、大きく増幅する必要がない）場合は、受信した信号の電力が大きいことが示唆される。
　よって、本例の場合には、ＡＧＣ値が小さくなってきたとき（言い換えると、受信した信号の電力が大きいとき）には送信電力を小さくするように制御して、相対的に伝送路減衰を大きくすることで、図６に示す横軸のスケールを変えて、図６の左側（平坦部分Ｆ）を用いる評価から、図６の右側（傾斜部分Ｓ）を用いる評価に変更することができる。これにより、送受信間距離が短くなった場合でも高精度に測定を行うことが可能となる。
　図８は、本実施の形態に係る位置合わせ例を示すフローチャートである。当該位置合わせは、例えば、無線給電及び／又はデータ通信のために行われてよい。
　ステップＳ８０１は、図４のステップＳ４０１と同じである。
　認証に成功すると、ステップＳ８０２において、水中ドローン３０のＡＧＣ値確認部３０９は、ＡＧＣ値が閾値以下であるか否かを判定する。
　ＡＧＣ値が閾値以下でない場合（ステップＳ８０２においてＮＯ）、フローはステップＳ８０４に進む。
　ＡＧＣ値が閾値以下である場合（ステップＳ８０３においてＹＥＳ）、ステップＳ８０３において、水中ドローン３０の送信電力決定部３０８は、設定されている送信電力を下げるように送信電力を決定及び設定する。例えば、送信電力決定部３０８は、送信電力を、元の送信電力の二分の一、四分の一等の値に決定及び設定する。
　ステップＳ８０４及びＳ８０５は、それぞれ、図４のステップＳ４０２及びＳ４０３と同じである。
　水中ドローン３０は、以後、ステップＳ８０２～Ｓ８０５を繰り返し行うことによって、駐機場２０に着陸する。なお、繰り返し回数は、予め定められていてもよいし、繰り返しの結果、駐機場２０との距離が所定の値以下又は未満になるまで、繰り返しが行われてもよい。あるいは、現在地点におけるＰＨＹ速度が閾値以上になった場合、水中ドローン３０は繰り返しを止めてもよい。また、繰り返しの度に、正方形の辺の長さが短くなるように複数地点が設定されてもよい。その後、水中ドローン３０は、繰り返し後の位置に留まってもよいし、その位置から駐機場２０まで降下してもよい。
　このように、複数地点において伝送路推定を行う前に、水中ドローン３０は、ＡＧＣ値を確認して送信電力を決定し（例えば、ＡＧＣ値が閾値以下である場合には送信電力を元の値の二分の一、四分の一等にするように決定し、そうでない場合には送信電力を元の値のままにするように決定し）、決定した送信電力を用いて複数地点において伝送路推定を行ってもよい。
　このように、ＡＧＣ値を確認することで、ＰＨＹ速度の飽和が抑制される。したがって、本例によれば、水中ドローン３０は、より高精度な着陸を行うことができる。
　なお、水中ドローン３０は、ＰＨＹ速度が飽和していることが確認された場合、上記と同様に、送信電力を下げて信号を再送して、伝送路特性を示す指標値を算出又は取得してもよい。この場合、信号を最初に送信した位置（ＰＨＹ速度が飽和していることが確認された位置）と信号を再送した位置とは、同じであってもよいし、異なってもよい。
　［第３位置合わせ例］
　駐機場２０は、アンテナとは別に有線（制御線等）を別の駐機場２０に接続することで、有線通信に対応することも可能である。また、このように有線と無線とを利用するハイブリッド端末を、１つの通信方式（例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration））で実現することも可能である。
　このような駐機場２０が存在する無線電力・データ伝送ネットワーク１において、水中ドローン３０は、当該ネットワークのトポロジー情報に基づいて、着陸する駐機場を決定し、着陸する駐機場の方へ移動することができる。したがって、当該位置合わせは、マルチホップ形成のために行われてよい。
　図９は、本実施の形態に係る、トポロジー情報に基づいて着陸する駐機場を決定する状況を示す図である。
　無線電力・データ伝送ネットワーク１は、親機１０と、駐機場２０Ａ～２０Ｃと、水中ドローン３０Ａ～３０Ｃと、を含む。親機１０と駐機場２０Ａ～２０Ｃとは、有線で接続されており、駐機場２０Ａと水中ドローン３０Ａとは無線で接続されており、駐機場２０Ｃと水中ドローン３０Ｃとは無線で接続されている。
　この状況で、水中ドローン３０Ｂが、水中ドローン３０Ａの近くに移動し、水中ドローン３０Ａを介して親機１０との間で認証処理を行って、無線電力・データ伝送ネットワーク１に参加したものとする。
　水中ドローン３０Ｂは、近距離無線部を介して、当該ネットワークに参加後（認証成功後）、親機１０に対してトポロジー情報（本開示に係る通信接続関係の一例）を要求することにより（トポロジー情報を要求する信号（トポロジー情報要求とも呼ぶ）を送信することにより）、その応答として親機１０から送信されたトポロジー情報を受信（取得）することができる。あるいは、駐機場２０Ａ又は水中ドローン３０Ａがトポロジー情報を保持していれば、駐機場２０Ａ又は水中ドローン３０Ａが、水中ドローン３０Ｂにトポロジー情報を送信してもよい。
　トポロジー情報は、例えば、親機１０（の識別情報（ＩＤ））、駐機場２０（のＩＤ）、親機１０と駐機場２０との接続関係、駐機場２０同士の接続関係、及び、水中ドローン３０の接続位置（例えば駐機場２０（のＩＤ））を含んでよい。あるいは、トポロジー情報は、例えば、上記から、水中ドローン３０の接続位置を除いたものであってもよい。
　本実施の形態及び他の実施の形態において、トポロジー情報を取得するきっかけ（トリガー）は、水中ドローン３０等の移動体が、ＧＰＳを利用した位置情報に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した場合であってもよいし、カメラ画像に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した場合であってもよい。追加的又は代替的に、トポロジー情報を取得するきっかけ（トリガー）は、水中ドローン３０等の移動体が、所定の信号を受信又は送信した場合であってもよい。所定の信号は、例えば、上述した認証処理の終了を通知する信号又はトポロジー情報を要求する信号であってもよい。また、所定の信号は、定期的に（例えば数秒に１回等）受信又は送信されてもよいし、ＧＰＳを利用した位置情報、カメラ画像等に基づいて、目的地（外部装置）の付近（上空や真下等）に位置すると判断した後に開始されてもよい。
　このように、水中ドローン３０Ｂは、トポロジー情報を取得することにより、駐機場２０Ｂに他の水中ドローン（通信装置）が接続されていないことを確認することができるので、着陸する駐機場として駐機場２０Ｂを決定し、カメラ画像等に基づいて、駐機場２０Ｂの方へ移動することができる。
　なお、本実施の形態及び他の実施の形態において、水中ドローン３０Ｂがトポロジー情報を取得するために、認証処理が行われなくてもよい。例えば、親機１０、駐機場２０Ａ～２０Ｃ、他の駐機場３０Ａ、３０Ｃが、ビーコンのように定期的にトポロジー情報を送信し、水中ドローン３０Ｂは、そのトポロジー情報を受信してもよい。
　上述した水中での位置合わせ例は、空中を移動するドローン（空中ドローン）及び陸上に存在する駐機場に適用されてもよい。この場合、所望の駐機場が見つかれば、空中ドローンは、ＧＰＳを利用した位置情報、カメラ画像等に基づいて、駐機場の方へ移動することができる。あるいは、上述した水中での位置合わせ例は、空中ドローン及び無線データ伝送機能のみを有するステーションに適用されてもよい。そのようなステーションとして、荷物の搬出、搬入等のためのステーションが挙げられる。
　［第４位置合わせ例］
　水中ドローンは、海中（例えば海底）における作業エリアにおいて作業（海洋探査等）を行うことが想定される。このような場合、水中ドローンが適宜データを伝送する又は充電するために、親機と駐機場又は水中ドローン（子機と呼ばれてもよい）とをマルチホップにて接続し、水中ドローンが作業を行う作業エリアを面的にカバーしてＩｏＴ（Internet of Things）ネットワーク（マルチホップネットワーク）を構築することが有用である。そのようなネットワークを構築する（マルチホップを形成する）際に、駐機場又は水中ドローンは、作業エリアを広範にカバーするために、他の通信装置との間で適切に位置合わせを行うことが望ましい。
　図１０は、本実施の形態に係るマルチホップネットワーク１００の一例を示す図である。
　マルチホップネットワーク１００は、ホップ数が５であるマルチホップトポロジーを有する。マルチホップネットワーク１００では、親機１０の下に駐機場２０（例えば、水中ドローン３０＿０によって実現）が存在し、水中ドローン３０＿０の下（例えば直下）に水中ドローン３０＿１が存在し、水中ドローン３０＿１の下（例えば直下）に水中ドローン３０＿２が存在し、水中ドローン３０＿２の下（例えば直下）に水中ドローン３０＿３が存在し、水中ドローン３０＿３から作業エリアＷＡに沿って横方向に水中ドローン３０＿４及び水中ドローン３０＿５が展開されている。作業エリアＷＡに対しては、水中ドローンが、横方向に面的に展開及び配置されてもよい。
　第４位置合わせ例では、駐機場への着陸と逆の動作となり、水中ドローンが、まず、駐機場からの離陸の際に下へ移動しながら、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定する。なお、この際に、水中ドローンは、水平方向に移動しながら複数地点において伝送路推定を行ってＰＨＹ速度を測定し、直下に移動しているかどうかを判定してもよい。複数の水中ドローンが、固定された水中ドローンを駐機場に見立てて同じ動作を繰り返すことにより、配置が決定される（ネットワークが構築される）。なお、予め定められた大まかな地点への移動は、カメラを利用して行われてもよい。
　図１１は、本実施の形態に係る位置合わせ例を示すフローチャートである。当該位置合わせは、例えば、マルチホップ形成のために行われてよい。この例では、縦列に接続されるトポロジーが形成され、その末端の水中ドローン（ターゲットドローンと呼ぶ）に次の水中ドローン（対象ドローンと呼ぶ）が接続される。なお、複数の水中ドローンが縦列に既に接続されており、トポロジーが形成されているものとする。
　ステップＳ１１０１において、対象ドローンの認証処理部３０２は、親機１０との間で認証処理を行って、ネットワーク（例えば無線電力・データ伝送ネットワーク１）に参加する。
　ステップＳ１１０２において、対象ドローンは、近距離無線部を介して、適宜トポロジー情報要求を送信することにより（又は定期的にトポロジー情報を受信することにより）取得されたトポロジー情報が示すトポロジーを（トポロジー管理部３０４によって）確認しながら、移動制御部３１０の制御の下、直下に降下してターゲットドローンに接続する。
　ステップＳ１１０３において、対象ドローンは、移動制御部３１０の制御の下、さらに直下に移動する。
　ステップＳ１１０４において、対象ドローンは、測定部３０６によって、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定しながら、ＰＨＹ速度が閾値α（例えば４０Ｍｂｐｓ）以下になることを確認して、移動制御部３１０の制御の下、停止する。
　ステップＳ１１０５において、対象ドローンは、ステップＳ１１０４において停止した地点を起点として、移動制御部３１０の制御の下、水平方向に所定の距離ずつ移動することで、予め定められた数の複数地点において、測定部３０６によって、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定する。例えば、複数地点は、ステップＳ１１０４において停止した地点を重心とし、所定の距離の２倍の長さの対角線を有する任意の正方形の４つの頂点である４地点であってよいが、これに限定されるものではない。
　ステップＳ１１０６において、対象ドローンは、移動制御部３１０の制御の下、複数地点のうちＰＨＹ速度が一番速い地点（最大ＰＨＹ速度地点）に移動する。
　ステップＳ１１０７において、対象ドローンは、ステップＳ１１０６において移動（停止）した地点を起点として、移動制御部３１０の制御の下、水平方向に所定の距離ずつ移動することで、最大ＰＨＹ速度で、ステップＳ１１０５において測定された最大ＰＨＹ速度との相対差（差の絶対値）が閾値β（例えば２０Ｍｂｐｓ）以下となるまで、１つ以上の地点において、測定部３０６によって、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定する。
　ステップＳ１１０８において、対象ドローンは、測定部３０６によって、伝送路推定を行って、ＰＨＹ速度を測定しながら、移動制御部３１０の制御の下、相対差が閾値以下となった最大ＰＨＹ速度地点から、ＰＨＹ速度が閾値α以下になる地点まで降下して停止する。
　なお、ステップＳ１１０５及びＳ１１０７における所定の距離は、最大ＰＨＹ速度に応じて、段階的に小さくなるように設定されてもよい。例えば、所定の距離は、はじめは１ｍといった第１の値に設定され、最大ＰＨＹ速度が閾値γ（例えば８０Ｍｂｐｓ）以上になった場合、所定の距離は、０．５ｍといった、第１の値よりも小さい第２の値に設定されてもよい。
　このようにして、対象ドローンは、ターゲットドローンの略直下に移動することができ、ネットワークがカバーする領域を拡大することができる。
　この例では、縦方向にネットワークが拡大されているが、同様にして横方向にネットワークを拡大することも可能である。
　図１２は、対象ドローンである水中ドローン３０がネットワークを拡大するために末端のターゲットドローンである駐機場２０Ｂの直下に接続するように移動することを示す図である。
　図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１１のステップＳ１１０２及びＳ１１０３に対応し、水中ドローン３０が、トポロジーを確認しながら降下して、駐機場２０Ａに接続していたのが、駐機場２０Ｂに接続するように変わることを示す。
　図１２の（Ｂ）は、図１１のステップＳ１１０４にも対応し、水中ドローン３０が、駐機場２０Ｂとの間のＰＨＹ速度がα以下になることを確認して停止したことを示す。
　図１２の（Ｃ）は、図１１のステップＳ１１０５～Ｓ１１０８に対応し、水中ドローン３０が、駐機場２０Ｂの直下に位置することを示す。
　図１２の（Ｄ）は、図１１のステップＳ１１０８に対応し、水中ドローン３０と駐機場２０Ｂとの距離がある程度離れていることを示す。
　以下、いくつかのマルチホップネットワークの例について説明する。
　図１３Ａは、ホップ数が３であるマルチホップトポロジーを有するマルチホップネットワーク１３０Ａの一例を示す。
　マルチホップネットワーク１３０Ａでは、親機１０の下に駐機場２０（例えば、水中ドローン３０＿０によって実現）が存在し、水中ドローン３０＿０の下（例えば直下）に水中ドローン３０＿３が有線で接続されている。有線は、作業エリアＷＡ付近まで延伸している。水中ドローン３０＿３から作業エリアＷＡに沿って横方向に水中ドローン３０＿４及び水中ドローン３０＿５が展開されており、水中ドローン３０＿３と無線で接続されている。なお、水中ドローン３０＿３と水中ドローン３０＿４及び水中ドローン３０＿５とが有線で接続されてもよい（全ての通信装置が有線で接続されてもよい）。また、ホップ数を少なくして作業エリアを広範囲にカバーするために、駐機場２０は作業エリアＷＡの中心付近に位置するのがよい。
　図１３Ｂは、ホップ数が２であるマルチホップトポロジーを有するマルチホップネットワーク１３０Ｂの一例を示す。
　マルチホップネットワーク１３０Ｂでは、親機１０の下に駐機場２０Ａ（例えば、水中ドローン３０＿０によって実現）が存在し、水中ドローン３０＿０の下（例えば直下）に駐機場２０Ｂが有線で接続されている。また、駐機場２０Ｂから作業エリアＷＡに沿って横方向に駐機場２０Ｃ及び駐機場２０Ｄが展開されており、駐機場２０Ｂと有線で接続されている。
　このように、マルチホップネットワーク１３０Ｂでは、駐機場を増加させ、各駐機場には固有の水中ドローンが着陸する形態をとる。例えば、駐機場２０Ｂには水中ドローン３０＿３が着陸し、駐機場２０Ｃには水中ドローン３０＿４が着陸し、駐機場２０Ｄには水中ドローン３０＿４が着陸する。なお、駐機場間の接続は、マルチホップによる無線接続であってもよい。
　図１３Ｃは、ホップ数が２であるマルチホップトポロジーを有するマルチホップネットワーク１３０Ｃの一例を示す。
　マルチホップネットワーク１３０Ｃは、マルチホップネットワーク１２０Ｂと同様であるが、各駐機場に予め定められた１つ以上の水中ドローンが着陸する形態をとる点で、マルチホップネットワーク１３０Ｂと異なる。例えば、駐機場２０Ｂには水中ドローン３０＿３又は水中ドローン３０＿６が着陸し、駐機場２０Ｃには水中ドローン３０＿４又は水中ドローン３０＿７が着陸し、駐機場２０Ｄには水中ドローン３０＿４又は水中ドローン３０＿８が着陸する。駐機場に着陸可能な水中ドローンの数は、同じであってもよいし、異なってもよい。
　［動作例］
　図１４は、本実施の形態に係る水中ドローン３０の動作例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１４０１において、水中ドローン３０は、近距離無線部を介して、無線電力・データ伝送ネットワーク１に参加している、近距離に存在する他の通信装置と近距離通信を開始する。
　ステップＳ１４０２において、水中ドローン３０の認証処理部３０２は、親機１０との間で認証処理を行って、認証に成功したか否かを判定する。
　認証に失敗した場合（ステップＳ１４０２においてＮＯ）、フローは終了する。
　一方、認証に成功した場合（ステップＳ１４０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１４０３において、水中ドローン３０のトポロジー管理部３０４又は測定部３０６（指標取得部又は指標算出部と呼ぶ）は、指標情報を取得（算出）する。指標情報は、例えば、他の通信装置との間の伝送路特性（を示す指標値）（ＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度等）であってもよいし、無線電力・データ伝送ネットワーク１の通信接続関係（トポロジー情報等）であってもよい。
　ステップＳ１４０４において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、ステップＳ１４０３において取得された指標情報等に基づいて、現在地点が適切であるか否かを判定する。
　現在地点が適切である場合（ステップＳ１４０４においてＹＥＳ）、ステップＳ１４０８において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、移動を停止する。
　ステップＳ１４０９において、水中ドローン３０は、作業を行う、データを送受信する、給電又は受電を行う等の処理を開始する。次いで、フローは終了する。
　一方、現在地点が適切でない場合（ステップＳ１４０４においてＮＯ）、ステップＳ１４０５において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、移動方向を決定する。
　ステップＳ１４０６において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の下、ステップＳ１４０５において決定された移動方向に移動する。
　ステップＳ１４０７において、水中ドローン３０の指標取得部は、指標情報を再取得する。以後、ステップＳ１４０４に戻り、上述した処理が繰り返される。
　図１５は、本実施の形態に係る水中ドローン３０の動作例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１５０１において、水中ドローン３０は、近距離無線部を介して、無線電力・データ伝送ネットワーク１に参加している、近距離に存在する他の通信装置と近距離通信を開始する。
　ステップＳ１５０２において、水中ドローン３０の認証処理部３０２は、親機１０との間で認証処理を行って、認証に成功したか否かを判定する。
　認証に失敗した場合（ステップＳ１５０２においてＮＯ）、フローは終了する。
　一方、認証に成功した場合（ステップＳ１５０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１５０３において、水中ドローン３０の測定部３０６は、１つ以上の地点において伝送路特性を取得する。伝送路特性は、例えば、ＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度等であってよい。なお、水中ドローン３０が、水平方向に移動して複数地点において伝送路特性を取得する場合、水中ドローン３０は、算出された伝送路特性とは関係なく、移動制御部３１０の制御の下、予め定められた方向、ランダムに決定される方向、カメラ画像から決定される方の他の地点へと（例えばゆっくりと）移動する。
　ステップＳ１５０４において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、ステップＳ１５０３において取得された伝送路特性に基づいて、現在地点が適切であるか否かを判定する。
　現在地点が適切である場合（ステップＳ１５０４においてＹＥＳ）、ステップＳ１５０８において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、移動を停止する。
　例えば、水中ドローン３０が充電及び／又はデータ通信のために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値以上であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切であると判定し、現在地点に水中ドローン３０を停止させる。
　また、例えば、水中ドローン３０がマルチホップ形成のために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値以下であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切であると判定し、現在地点に水中ドローン３０を停止させる。
　ステップＳ１５０９において、水中ドローン３０は、作業を行う、データを送受信する、充電を行う等の処理を開始する。次いで、フローは終了する。
　一方、現在地点が適切でない場合（ステップＳ１５０４においてＮＯ）、ステップＳ１５０５において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、移動方向を決定する。
　例えば、水中ドローン３０が充電及び／又はデータ通信のために位置合わせを行う場合、現在地点が、複数地点において測定された伝送路特性（ＰＨＹ速度）のうち最大の伝送路特性が測定された地点でなければ、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、水平方向であって、かつ、最大の伝送路特性が測定された地点への方向（伝送路特性が高くなる方向）に決定する。
　また、例えば、水中ドローン３０が充電及び／又はデータ通信のために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値未満であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、水平方向であって、かつ、予め定められた方向、ランダムに決定される方向、カメラ画像から決定される方向等に決定する。
　また、例えば、水中ドローン３０がマルチホップ形成のために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値よりも大きければ、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、伝送路特性が取得された相手である外部装置から離れる方向である真下方向（伝送路特性が低くなる方向）に決定する。
　ステップＳ１５０６において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、ステップＳ１５０５において決定された移動方向に移動する。
　ステップＳ１５０７において、水中ドローン３０の測定部３０６は、伝送路特性を再取得する。以後、ステップＳ１５０４に戻り、上述した処理が繰り返される。
　図１６は、本実施の形態に係る水中ドローン３０の動作例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１６０１において、水中ドローン３０は、近距離無線部を介して、無線電力・データ伝送ネットワーク１に参加している、近距離に存在する他の通信装置と通信を開始する。
　ステップＳ１６０２において、水中ドローン３０の認証処理部３０２は、親機１０との間で認証処理を行って、認証に成功したか否かを判定する。
　認証に失敗した場合（ステップＳ１６０２においてＮＯ）、フローは終了する。
　一方、認証に成功した場合（ステップＳ１６０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１６０３において、水中ドローン３０のトポロジー管理部３０４は、無線電力・データ伝送ネットワーク１の通信接続関係を取得する。通信接続関係は、例えば、無線電力・データ伝送ネットワーク１のトポロジー情報であってよい。
　ステップＳ１６０４において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、ステップＳ１６０３において取得された通信接続関係に基づいて、現在地点が適切であるか否かを判定する。
　現在地点が適切である場合（ステップＳ１６０４においてＹＥＳ）、ステップＳ１６０８において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、移動を停止する。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、トポロジー情報に基づいて、現在地点が、所望の接続位置（例えば、空いている駐機場）であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切であると判定し、現在地点に水中ドローン３０を停止させる。
　ステップＳ１６０９において、水中ドローン３０は、作業を行う、データを送受信する、充電を行う等の処理を開始する。次いで、フローは終了する。
　一方、現在地点が適切でない場合（ステップＳ１６０４においてＮＯ）、ステップＳ１６０５において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、移動方向を決定する。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、トポロジー情報に基づいて、現在地点が、所望の接続位置（例えば、空いている駐機場）でなければ、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、他の駐機場又は水中ドローン等の目的地への方向に決定する。
　ステップＳ１６０６において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、ステップＳ１６０５において決定された移動方向に移動する。
　例えば、水中ドローン３０は、カメラ画像等に基づいて、移動制御部３１０の制御の下、目的地への方向に移動する。なお、空中ドローンの場合には、空中ドローンは、ＧＰＳを利用した位置情報等にも基づいて、移動制御部３１０の制御の下、目的地への方向に移動してもよい。
　ステップＳ１６０７において、水中ドローン３０のトポロジー管理部３０４は、通信接続関係を再取得する。以後、ステップＳ１６０４に戻り、上述した処理が繰り返される。
　図１７Ａ及び図１７Ｂは、本実施の形態に係る水中ドローン３０の動作例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１７０１において、水中ドローン３０は、近距離無線部を介して、無線電力・データ伝送ネットワーク１に参加している、近距離に存在する他の通信装置と通信を開始する。
　ステップＳ１７０２において、水中ドローン３０の認証処理部３０２は、親機１０との間で認証処理を行って、認証に成功したか否かを判定する。
　認証に失敗した場合（ステップＳ１７０２においてＮＯ）、フローは終了する。
　一方、認証に成功した場合（ステップＳ１７０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１７０３において、水中ドローン３０のトポロジー管理部３０４は、無線電力・データ伝送ネットワーク１の通信接続関係を取得する。通信接続関係は、例えば、無線電力・データ伝送ネットワーク１のトポロジー情報であってよい。
　ステップＳ１７０４において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、ステップＳ１７０３において取得された通信接続関係に基づいて、現在地点が適切であるか否かを判定する。
　現在地点が適切である場合（ステップＳ１７０４においてＹＥＳ）、フローはステップＳ１７０８に進む。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、トポロジー情報に基づいて、現在地点が、所望の接続位置（例えば、トポロジーの末端）であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切であると判定する。
　現在地点が適切でない場合（ステップＳ１７０４においてＮＯ）、ステップＳ１７０５において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、移動方向を決定する。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、トポロジー情報に基づいて、現在地点が、所望の接続位置（例えば、トポロジーの末端）でなければ、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、移動ルートに沿った方向（例えば、末端に存在する通信装置の方向（例えば真下））に決定する。
　ステップＳ１７０６において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、ステップＳ１７０５において決定された移動方向に移動する。
　ステップＳ１７０７において、水中ドローン３０のトポロジー管理部３０４は、通信接続関係を再取得する。以後、ステップＳ１７０４に戻り、上述した処理が繰り返される。
　ステップＳ１７０８において、水中ドローン３０の測定部３０６は、１つ以上の地点において伝送路特性を取得する。伝送路特性は、例えば、ＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度等であってよい。なお、水中ドローン３０が、水平方向に移動して複数地点において伝送路特性を取得する場合、水中ドローン３０は、算出された伝送路特性とは関係なく、移動制御部３１０の制御の下、予め定められた方向、ランダムに決定される方向、カメラ画像から決定される方の他の地点へと（例えばゆっくりと）移動する。
　ステップＳ１７０９において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、ステップＳ１７０８において取得された伝送路特性に基づいて、現在地点が適切であるか否かを判定する。
　現在地点が適切である場合（ステップＳ１７０９においてＹＥＳ）、ステップＳ１７１３において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、移動を停止する。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値以下であれば、移動制御部３１０は、現在地点が適切であると判定し、現在地点に水中ドローン３０を停止させる。
　ステップＳ１７１４において、水中ドローン３０は、作業を行う、データを送受信する、充電を行う等の処理を開始する。次いで、フローは終了する。
　一方、現在地点が適切でない場合（ステップＳ１７０９においてＮＯ）、ステップＳ１７１０において、水中ドローン３０の移動制御部３１０は、移動方向を決定する。
　例えば、水中ドローン３０が所望のトポロジーを形成するために位置合わせを行う場合、現在地点における伝送路特性（ＰＨＹ速度）が閾値よりも大きければ、移動制御部３１０は、現在地点が適切でないと判定し、移動方向を、伝送路特性が取得された相手である外部装置から離れる方向である真下方向（伝送路特性が低くなる方向）に決定する。
　ステップＳ１７１１において、水中ドローン３０は、移動制御部３１０の制御の下、ステップＳ１７１０において決定された移動方向に移動する。
　ステップＳ１７１２において、水中ドローン３０の測定部３０６は、伝送路特性を再取得する。以後、ステップＳ１７０９に戻り、上述した処理が繰り返される。
　本実施の形態において説明したＣＰＵ２０１の機能部は、適宜、他の機能部と統合されてもよいし、２つ以上のサブ機能部に分割されてもよい。また、本実施の形態において説明したフローチャート等に示すステップの順番は、図示する順番に限定されるものではない。
　＜実施の形態１における効果＞
　本実施の形態に係る水中ドローン３０は、近距離アンテナ２１０及び近距離無線通信回路２１１を介して、親機１０、駐機場２０、他の水中ドローン３０等といった外部装置と無線通信を行う。水中ドローン３０のＣＰＵ２０１（測定部３０６）は、外部装置と信号を送受信することで、外部装置との間の伝送路特性を示す指標値（ＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度等）を取得する。水中ドローン３０のＣＰＵ２０１（移動制御部３１０）は、この指標値に基づいて、水中ドローン３０が移動する位置又は方向を決定し、決定された位置又は方向に水中ドローン３０を移動させる。これにより、水中ドローン３０が移動する位置又は方向が、水中ドローン３０周辺の環境要因を受けにくい、外部装置との間の伝送路特性を示す指標値に基づいて決定され、水中ドローン３０が決定された位置又は方向に移動するように制御されるので、位置合わせの精度を向上させることができる。
　また、本実施の形態に係る水中ドローン３０は、近距離アンテナ２１０及び近距離無線通信回路２１１を介して、親機１０、駐機場２０、他の水中ドローン３０等といった外部装置と無線通信を行う。水中ドローン３０のＣＰＵ２０１（トポロジー管理部３０４）は、トポロジー情報要求を送信することで、又は、トポロジー情報要求を送信することなく定期的に、親機１０等から、通信ネットワーク（例えば、無線電力・データ伝送ネットワーク１）のトポロジー情報を取得する。水中ドローン３０のＣＰＵ２０１（移動制御部３１０）は、トポロジー情報に基づいて、水中ドローン３０が移動する位置又は方向を決定し、決定された位置又は方向に水中ドローン３０を移動させる。これにより、水中ドローン３０が移動する位置又は方向が、水中ドローン３０周辺の環境要因を受けにくい、通信ネットワークのトポロジー情報に基づいて決定され、水中ドローン３０が決定された位置又は方向に移動するように制御されるので、位置合わせの精度を向上させることができる。
　＜実施の形態１のまとめ＞
　本開示の一実施例に係る移動体は、外部装置と無線通信を行う通信部と、前記外部装置との間の伝送路特性を示す第１指標値を取得する指標取得部と、前記第１指標値に基づいて、前記移動体が移動する第１位置又は第１方向を決定し、前記第１位置又は前記第１方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、備える。
　本移動体において、前記指標取得部は、複数の地点にそれぞれ対応する複数の前記第１指標値を取得し、前記移動制御部は、前記第１位置を、前記複数の地点のうち、複数の前記第１指標値の最大値が取得された地点に決定する。
　本移動体において、前記指標取得部は、前記通信部が第１送信電力で前記外部装置に送信した第１信号に基づいて、前記第１指標値を取得し、前記移動体が前記第１位置に移動した後、前記指標取得部は、前記通信部が前記第１送信電力よりも低い第２送信電力で前記外部装置に送信した第２信号に基づいて、前記伝送路特性を示す第２指標値を取得し、前記移動制御部は、前記第２指標値に基づいて、前記移動体が移動する第２位置又は第２方向を決定し、前記第２位置又は前記第２方向に前記移動体を移動させる。
　本移動体において、前記移動制御部は、前記第１指標値が第１閾値よりも高い場合、前記第１方向を、前記外部装置から離れる方向に決定する。
　本移動体において、前記移動制御部は、前記第１指標値が第１閾値以下である場合、前記第１指標値が取得された地点に前記移動体を停止させる。
　本開示の一実施例に係る移動制御方法は、外部装置と無線通信を行う移動体が、前記外部装置との間の伝送路特性を示す指標値を取得し、前記指標値に基づいて、前記移動体が移動する位置又は方向を決定し、前記位置又は前記方向に前記移動体を移動させる。
　本開示の一実施例に係る移動体は、外部装置と無線通信を行う通信部と、前記外部装置との通信により、前記外部装置及び他の通信装置を含む通信ネットワークの通信接続関係を取得する取得部と、前記通信接続関係に基づいて、前記移動体が移動する第１方向を決定し、前記第１方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、を備える。
　本移動体において、前記通信接続関係により、前記他の通信装置が前記通信ネットワークの末端に存在することが示される場合、前記移動制御部は、前記第１方向を、前記他の通信装置の方向に決定する。
　本移動体は、前記他の通信装置との間の伝送路特性を示す指標値を取得する指標取得部をさらに備え、前記移動制御部は、前記指標値に基づいて、前記移動体が移動する第２方向を決定し、前記第２方向に前記移動体を移動させる。
　本移動体において、前記移動制御部は、前記指標値が閾値よりも高い場合、前記第２方向を、前記他の通信装置から離れる方向に決定する。
　本移動体において、前記通信接続関係により、前記他の通信装置に無線接続している通信装置が存在しないことが示される場合、前記移動制御部は、前記第１方向を、前記他の通信装置の方向に決定する。
　本開示の一実施例に係る移動制御方法は、外部装置と無線通信を行う移動体が、前記外部装置との通信により、前記外部装置及び他の通信装置を含む通信ネットワークの通信接続関係を取得し、前記通信接続関係に基づいて、前記移動体が移動する方向を決定し、前記方向に前記移動体を移動させる。
　（実施の形態２）
　＜無線電力・データ伝送システムの構成＞
　実施の形態１では、主として、水上（例えば海上）及び水中（例えば海中）に配置される無線電力・データ伝送システムについて説明したが、実施の形態２では、無線電力・データ伝送システムは、海上及び海中に配置されることもあるし、地上及び空中に配置されることもあるし、淡水上及び淡水中に配置されることもあるし、これらの組み合わせであることもある。実施の形態１に係る無線電力・データ伝送システム１には水中ドローン３０が含まれるものであったが、実施の形態２に係る無線電力・データ伝送システムでは、水中ドローン３０が、水中ドローン及び空中ドローン（又は水中も空中も地上も移動可能なドローン（以下、水陸両用ドローンと呼ぶ））を含むドローン３０’で読み替えられる。ドローン３０’は、本開示に係る「移動体」の一例である。
　＜無線電力・データ伝送システムの構成＞
　［ドローンの構成］
　図１８は、ドローン３０’のＣＰＵ２０１の機能構成例を示す図である。なお、ドローン３０と同一の要素については説明を省略する。
　図１８に示すように、ドローン３０’は、図３に示す要素に加えて、ユーザ入力情報取得部３１１と、センサ情報取得部３１２と、モード決定部３１３と、プロファイル選択部３１４と、を備える。
　ユーザ入力情報取得部３１１は、ＵＩ２０３を介して又は移動通信ネットワーク及びブラウザ等を介してユーザによって入力された情報（ユーザ入力情報）を、ユーザから取得する。ユーザ入力情報は、例えば、ドローン３０’の動作環境に関するモード（ドローン３０’が動作するモード）を指定するものであってよい。そのようなモードは、空中モード、海水モード及び淡水モードを含んでもよいし、空中モード及び水中モードを含んでもよい。
　センサ情報取得部３１２は、センサ２０７によって測定又はセンシングされたセンサ情報を、センサ２０７から取得する。センサ情報は、例えば、水分が検知されたか（存在するか）否かを示す情報、塩分濃度、気圧等を含む。なお、センサ情報は、ＧＰＳを利用した位置情報を含んでもよい。すなわち、ＧＰＳ受信機２０５は、センサ２０７の一部であると解されてもよい。
　モード決定部３１３は、ユーザ入力情報、センサ情報等に基づいて、ドローン３０’の動作環境に関するモード（ドローン３０’が移動する媒体、ドローン３０’が存在する媒体等）を決定する。
　プロファイル選択部３１４は、モード決定部３１３によって決定されたモードに対応する、ＰＨＹ速度のプロファイルを選択する。プロファイル選択部３１４は、本開示に係る「選択部」の一例である。
　図１９は、ある同じ一定の送信電力の場合の異なる通信媒体におけるＰＨＹ速度のプロファイルを示す図である。
　図１９の（Ａ）は、通信媒体が空気である場合のＰＨＹ速度のプロファイルを示し、図１９の（Ｂ）は、通信媒体が淡水である場合のＰＨＹ速度のプロファイルを示し、図１９の（Ｃ）は、通信媒体が海水である場合のＰＨＹ速度のプロファイルを示す。なお、ドローン３０’が水陸両用ドローンである場合には、ドローン３０’は、図１９の（Ａ）に示すような空中用のプロファイル、図１９の（Ｂ）に示すような淡水用のプロファイル及び図１９の（Ｃ）に示すような海水用のプロファイルを、メモリ２０２に保持してよい。また、ドローン３０’が水中ドローンである場合には、ドローン３０’は、図１９の（Ｂ）に示すような淡水用のプロファイル及び図１９の（Ｃ）に示すような海水用のプロファイルを、メモリ２０２に保持してよい。
　図１９に示すように、通信媒体が空気である場合が、最も送受信間距離（通信距離）が長く、通信媒体が淡水である場合、通信媒体が空気である場合よりも送受信間距離が短くなり、通信媒体が海水である場合、送受信間距離がさらに短くなる。
　このように、同じＰＨＹ速度でも通信媒体が異なる場合では送受信間距離が異なるため、ドローンが移動する環境（すなわち通信媒体）に応じて適切なプロファイルを選択しないと、適切に距離を推定することができない。
　上記に鑑みて、ドローン３０’が異なる通信媒体を移動しても、通信相手との距離を適切に推定するための解決策について説明する。
　＜無線電力・データ伝送システムの動作＞
　［第１モード決定例］
　図２０は、本実施の形態に係るモード決定例を示すフローチャートである。
　ステップＳ２００１において、モード決定部３１３は、ユーザ入力情報取得部３１１によって取得されたユーザ入力情報に基づいて、ユーザによってモードが指定されているか否かを判定する。
　ユーザによってモードが指定されている場合（ステップＳ２００１においてＹＥＳ）、ステップＳ２００２において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、ユーザによって指定されたモードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、ユーザによってモードが指定されていない場合（ステップＳ２００１においてＮＯ）、ステップＳ２００３において、モード決定部３１３は、ＧＰＳ受信機２０５によって測定された位置（例えば、緯度及び経度）の情報と、メモリ２０２に保存されている地図情報と、を用いて、ドローン３０’が水上に存在するか否かを判定する。ここで、水上とは、ドローン３０’が水に接していることを意味するのではなく、測定された緯度及び経度が、海や湖等に重なっていることを意味する。
　ドローン３０’が水上に存在しない場合（ステップＳ２００３においてＮＯ）、ステップＳ２００７において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、空中モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、ドローン３０’が水上に存在する場合（ステップＳ２００３においてＹＥＳ）、ステップＳ２００４において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、水分を検知したか否かを判定する。
　水分を検知しなかった場合（ステップＳ２００４においてＮＯ）、ステップＳ２００７において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、空中モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、水分を検知した場合（ステップＳ２００４においてＹＥＳ）、ステップＳ２００５において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、気圧が閾値以上であるか否かを判定する。
　気圧が閾値以上でない場合（ステップＳ２００５においてＮＯ）、ステップＳ２００７において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、空中モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、気圧が閾値以上である場合（ステップＳ２００５においてＹＥＳ）、ステップＳ２００６において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、塩分濃度が閾値以上であるか否かを判定する。
　塩分濃度が閾値以上である場合（ステップＳ２００６においてＹＥＳ）、ステップＳ２００８において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、海水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、塩分濃度が閾値以上でない場合（ステップＳ２００６においてＮＯ）、ステップＳ２００９において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、淡水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　なお、第１モード決定例において、ドローン３０’が水陸両用ドローンでない場合、ステップＳ２００３はスキップされてもよい。
　［第２モード決定例］
　図２１は、本実施の形態に係るモード決定例を示すフローチャートである。この例では、ドローン３０’が、ＧＰＳ機能を利用しない又は有しないものとする。
　ステップＳ２１０１において、モード決定部３１３は、ユーザ入力情報取得部３１１によって取得されたユーザ入力情報に基づいて、ユーザによってモードが指定されているか否かを判定する。
　ユーザによってモードが指定されている場合（ステップＳ２１０１においてＹＥＳ）、ステップＳ２１０２において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、ユーザによって指定されたモードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、ユーザによってモードが指定されていない場合（ステップＳ２１０１においてＮＯ）、ステップＳ２１０３において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、水分を検知したか否かを判定する。
　水分を検知しなかった場合（ステップＳ２１０３においてＮＯ）、ステップＳ２１０４において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、気圧が閾値以上であるか否かを判定する。
　一方、水分を検知した場合（ステップＳ２１０３においてＹＥＳ）、フローはステップＳ２１０５に進む。
　気圧が閾値以上でない場合（ステップＳ２１０４においてＮＯ）、ステップＳ２１０６において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、空中モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、気圧が閾値以上である場合（ステップＳ２１０４においてＹＥＳ）、フローはステップＳ２１０５に進む。
　ステップＳ２１０５において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、塩分濃度が閾値以上であるか否かを判定する。
　塩分濃度が閾値以上である場合（ステップＳ２１０５においてＹＥＳ）、ステップＳ２１０７において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、海水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、塩分濃度が閾値以上でない場合（ステップＳ２１０５においてＮＯ）、ステップＳ２１０８において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、淡水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　なお、第２モード決定例において、ドローン３０’が水陸両用ドローンでない場合、ステップＳ２１０３及びＳ２１０４はスキップされてもよい。
　［第３モード決定例］
　図２２は、本実施の形態に係るモード決定例を示すフローチャートである。この例では、ドローン３０’が空中モードで動作するか又は水中モードで動作するかが、ユーザによって指定され、ドローン３０’が水中モードで動作する場合、ドローン３０’が淡水モードで動作するか又は海水モードで動作するかは、自動的に決定される。
　ステップＳ２２０１において、モード決定部３１３は、ユーザ入力情報取得部３１１によって取得されたユーザ入力情報に基づいて、ユーザによって水中モードが指定されているか否かを判定する。
　ユーザによって水中モードが指定されていない場合（ステップＳ２２０１においてＮＯ）、ステップＳ２２０３において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、空中モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、ユーザによって水中モードが指定されている場合（ステップＳ２２０１においてＹＥＳ）、ステップＳ２２０２において、モード決定部３１３は、センサ情報取得部３１２によって取得されたセンサ情報に基づいて、塩分濃度が閾値以上であるか否かを判定する。
　塩分濃度が閾値以上である場合（ステップＳ２２０２においてＹＥＳ）、ステップＳ２２０４において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、海水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　一方、塩分濃度が閾値以上でない場合（ステップＳ２２０２においてＮＯ）、ステップＳ２２０５において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを、淡水モードに決定する。そして、フローは終了する。
　上述した第１モード決定例～第３モード決定例において、ドローン３０’が陸上を移動可能である場合にも、空中モードが採用されてよい。
　［動作例］
　次に、図２３を参照してドローン３０’の動作例について説明する。図２３に示す処理は、例えば、ドローン３０’が起動したときに開始されてよい。
　ステップＳ２３０１において、ユーザ入力情報取得部３１１は、ユーザからユーザ入力情報を取得する。
　ステップＳ２３０２において、センサ情報取得部３１２は、センサ２０７からセンサ情報を取得する。
　ステップＳ２３０３において、モード決定部３１３は、ドローン３０’の動作環境に関するモードを決定する。モード決定部３１３は、例えば、図２０～図２２を参照して説明したように、モードを決定してよい。
　ステップＳ２３０４において、プロファイル選択部３１４は、複数のプロファイルから、ステップＳ２３０３において決定されたモードに対応するプロファイルを選択する。例えば、決定されたモードが空中モードである場合、図１９の（Ａ）に示すようなプロファイルが選択され、決定されたモードが淡水モードである場合、図１９の（Ｂ）に示すようなプロファイルが選択され、決定されたモードが海水モードである場合、図１９の（Ｃ）に示すようなプロファイルが選択される。
　ステップＳ２３０５において、測定部３０６は、通信相手との間の伝送路特性を取得し、ＰＨＹ速度を測定する。伝送路特性の取得及びＰＨＹ速度の測定は、実施の形態１において説明したように行われてよい。例えば、ＡＧＣ値が閾値以下である場合、送信電力を下げる制御が行われてもよい。
　ステップＳ２３０６において、距離推定部３０７は、ステップＳ２３０４において選択されたプロファイルを用いて、通信相手との距離を推定する。
　ステップＳ２３０７において、移動制御部３１０は、ステップＳ２３０３において決定されたモードに対応する駆動系２０４（例えば、空中モードの場合、プロペラ等；淡水モード又は海水モードの場合、スクリュー等）を制御して、ドローン３０’を移動させる又は停止させる。なお、ドローン３０’が移動する条件、ドローン３０’が移動する方向の決定、ドローン３０’が停止する条件等については、実施の形態１における説明が適用されてよい。
　なお、ステップＳ２３０７の後、所定値以上の移動が行われた場合（例えば、ＧＰＳを利用した位置情報により所定値以上の移動が行われた、モータの回転数が閾値を超えた等の場合）、図２３に示す処理が、ステップＳ２３０１又はＳ２３０２から、再度行われてもよい。
　また、直前の値から閾値以上の変化があったセンサ情報が取得される度に、図２３に示す処理が、ステップＳ２３０１、Ｓ２３０２又はＳ２３０３から、再度行われてもよい。
　上記では、モード決定は、ユーザ入力情報及び／又はセンサ情報に基づいて行われる例について説明したが、モード決定は、代替的に又は追加的に、他の情報に基づいて行われてもよい。例えば、モード決定は、ユーザ入力情報、センサ情報、及び／又は、外部装置からの通信情報に基づいて行われてもよい。
　上記では、図２３に示す処理が、ドローン３０’が起動したときに行われて、モードが決定される例について説明したが、ドローン３０’が起動したときにモード決定が行われなくてもよい。例えば、ドローン３０’が起動したときに、ドローン３０’を最後にオフにした直前のモードが利用されてもよい。
　上記では、ユーザ入力情報は、モード自体の情報である例について説明したが、ユーザ入力情報は、モードを決定する条件に関する情報であってもよい。
　本実施の形態において説明したＣＰＵ２０１の機能部は、適宜、他の機能部と統合されてもよいし、２つ以上のサブ機能部に分割されてもよい。また、本実施の形態において説明したフローチャート等に示すステップの順番は、図示する順番に限定されるものではない。
　＜実施の形態２における効果＞
　空気、海水、淡水等といった複数の媒体を移動可能なドローン３０’は、近距離アンテナ２１０及び近距離無線通信回路２１１を介して、親機１０、駐機場２０、他のドローン３０’等といった外部装置と無線通信を行う。ドローン３０’のＣＰＵ２０１（測定部３０６）は、外部装置と信号を送受信することで、外部装置との間の伝送路特性（ＳＮ比、トーンマップ、ＰＨＹ速度等）を取得する。ドローン３０’のＣＰＵ２０１（プロファイル選択部３１４）は、複数の異なる媒体にそれぞれ対応する複数のプロファイルから、ドローン３０’が存在する媒体に対応するプロファイルを選択する。ドローン３０’のＣＰＵ２０１（距離推定部３０７）は、取得された伝送路特性と選択されたプロファイルとに基づいて、外部装置との距離を推定する。これにより、ドローン３０’と外部装置との距離が、ドローン３０’が存在する媒体に対応するプロファイルに基づいて推定されるので、ドローン３０’は、複数の異なる媒体を介して移動する際に、どの媒体においても距離推定の誤差を抑制することができる。
　＜実施の形態２のまとめ＞
　本開示の一実施例に係る移動体は、複数の異なる媒体を移動可能な移動体であって、外部装置と無線通信を行う通信部と、前記外部装置との間の伝送路特性を取得する指標取得部と、前記移動体が存在する媒体に対応するプロファイルを選択する選択部と、前記伝送路特性と前記プロファイルとに基づいて、前記外部装置との距離を推定する距離推定部と、を備える。
　本移動体は、前記移動体の周囲環境の状態を測定するセンサと、前記周囲環境の状態に基づいて、前記移動体が存在する媒体を決定する決定部と、をさらに備える。
　本移動体において、前記複数の異なる媒体は、空気、海水及び淡水を含む。
　本移動体において、前記センサは、塩分センサを含み、前記決定部は、前記塩分センサによって測定された塩分濃度が閾値以上である場合、前記移動体が存在する媒体を前記海水に決定する。
　本移動体において、前記プロファイルは、前記移動体が存在する媒体における通信装置間の距離と伝送路特性とを対応付けている。
　本開示の一実施例に係る距離推定方法は、複数の異なる媒体を移動可能であり、外部装置と無線通信を行う移動体が、前記外部装置との間の伝送路特性を取得し、前記移動体が存在する媒体に対応するプロファイルを選択し、前記伝送路特性と前記プロファイルとに基づいて、前記外部装置との距離を推定する。
　上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
　以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例又は修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。
　本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置は無線送受信機（トランシーバー）と処理／制御回路を含んでもよい。無線送受信機は受信部と送信部、またはそれらを機能として、含んでもよい。無線送受信機（送信部、受信部）は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールと１または複数のアンテナを含んでもよい。ＲＦモジュールは、増幅器、ＲＦ変調器／復調器、またはそれらに類するものを含んでもよい。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
　通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
　通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
　また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
　また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
　２０２２年６月２１日出願の特願２０２２－０９９６５８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示は、移動体の位置合わせ技術に有用である。
　１　無線電力・データ伝送システム
　１０　電源・通信設備
　２０　駐機場
　３０　水中ドローン
　２０１　ＣＰＵ
　２０２　メモリ
　２０３　ＵＩ
　２０４　駆動系
　２０５　ＧＰＳ受信機
　２０６　カメラ
　２０７　センサ
　２０８　長距離アンテナ
　２０９　長距離無線通信回路
　２１０　近距離アンテナ
　２１１　近距離無線通信回路
　２１２　受電アンテナ
　２１３　受電回路
　２１４　バッテリ
　２１５　電源回路
　３０１　パケット解析部
　３０２　認証処理部
　３０３　リンクコスト算出部
　３０４　トポロジー管理部
　３０５　パケット生成部
　３０６　測定部
　３０７　距離推定部
　３０８　送信電力決定部
　３０９　ＡＧＣ値確認部
　３１０　移動制御部
　３１１　ユーザ入力情報取得部
　３１２　センサ情報取得部
　３１３　モード決定部
　３１４　プロファイル選択部
 

Claims (6)

  1. 　移動体であって、
    　外部装置と無線通信を行う通信部と、
    　前記外部装置との間の伝送路特性を示す第１指標値を取得する指標取得部と、
    　前記第１指標値に基づいて、前記移動体が移動する第１位置又は第１方向を決定し、前記第１位置又は前記第１方向に前記移動体を移動させる移動制御部と、
    　備える移動体。
  2. 　前記指標取得部は、複数の地点にそれぞれ対応する複数の前記第１指標値を取得し、
    　前記移動制御部は、前記第１位置を、前記複数の地点のうち、複数の前記第１指標値の最大値が取得された地点に決定する、
    　請求項１に記載の移動体。
  3. 　前記指標取得部は、前記通信部が第１送信電力で前記外部装置に送信した第１信号に基づいて、前記第１指標値を取得し、
    　前記移動体が前記第１位置に移動した後、前記指標取得部は、前記通信部が前記第１送信電力よりも低い第２送信電力で前記外部装置に送信した第２信号に基づいて、前記伝送路特性を示す第２指標値を取得し、
    　前記移動制御部は、前記第２指標値に基づいて、前記移動体が移動する第２位置又は第２方向を決定し、前記第２位置又は前記第２方向に前記移動体を移動させる、
    　請求項２に記載の移動体。
  4. 　前記移動制御部は、前記第１指標値が第１閾値よりも高い場合、前記第１方向を、前記外部装置から離れる方向に決定する、
    　請求項１に記載の移動体。
  5. 　前記移動制御部は、前記第１指標値が第１閾値以下である場合、前記第１指標値が取得された地点に前記移動体を停止させる、
    　請求項１に記載の移動体。
  6. 　外部装置と無線通信を行う移動体が、
    　前記外部装置との間の伝送路特性を示す指標値を取得し、
    　前記指標値に基づいて、前記移動体が移動する位置又は方向を決定し、
    　前記位置又は前記方向に前記移動体を移動させる、
    　移動制御方法。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05168059A (ja) * 1991-12-16 1993-07-02 Toyota Motor Corp 移動体通信方法
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