(57)【要約】【課題】飛行体による無線通信サービスの提供を、適切に支援可能技術を提供することが望ましい。【解決手段】太陽電池パネルと、太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御装置であって、通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択部と、交代対象の現用飛行体と、通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御部とを備える制御装置を提供する。【選択図】図１
2020036059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御装置であって、
前記通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択部と、
前記交代対象の現用飛行体と、前記通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記待機飛行体は、前記交代対象の現用飛行体よりも高い高度を飛行しており、
前記交代制御部は、前記待機飛行体を、前記交代対象の現用飛行体よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、前記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、前記現用飛行体と交代させる、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体よりもグラウンディングの時間が長い飛行方法で、前記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、前記現用飛行体と交代させる、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体と、前記待機飛行体とを交代させる交代時期を決定し、前記交代時期に、前記待機飛行体と前記交代対象の現用飛行体とを交代させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体のバッテリの状態、前記交代対象の現用飛行体が飛行している飛行エリアの気象、及び前記交代対象の現用飛行体が前記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、前記交代時期を決定する、請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記交代制御部は、前記交代時期よりも前に、前記待機飛行体を、前記交代対象の飛行体の飛行エリアに対応する位置の飛行エリアに移動させる、請求項４又は５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体によって前記ユーザ端末に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、前記交代時期として決定する、請求項４から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記交代時期は夜間である、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体を、前記待機飛行体と交代させた後、前記通信エリアを形成せずに飛行しながら待機させるか、地上に移動させるかを決定し、決定した内容に従って、前記待機飛行体と交代した前記現用飛行体を制御する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記複数の現用飛行体のそれぞれのバッテリの状態を示すバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記バッテリ情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記バッテリ情報は、前記バッテリのバッテリ残量及び前記バッテリの蓄電性能の少なくともいずれかを含む請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、前記バッテリのバッテリ残量がより少ない現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、前記バッテリの蓄電性能がより劣化している現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を取得する気象情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記気象情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、飛行している飛行エリアの気象が、より電力を消費する気象である現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記複数の現用飛行体のそれぞれが提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を取得するトラフィック情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記トラフィック情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックがより多い現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のバッテリの状態、前記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象、及び前記複数の現用飛行体のそれぞれが前記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の現用飛行体のそれぞれの交代期限を決定する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、交代期限がより早く訪れる飛行体を、前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１８に記載の制御装置。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１から１９のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項２１】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御方法であって、
前記通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択段階と、
前記交代対象の現用飛行体と、前記通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御段階と、
を備える制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、プログラム、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
成層圏プラットフォームを提供すべく、アンテナを有し、成層圏を飛行する飛行体が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００２−２１１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
飛行体による無線通信サービスの提供を、適切に支援可能技術を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、太陽電池パネルと、太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択部を備えてよい。制御装置は、交代対象の現用飛行体と、通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御部を備えてよい。
【０００５】
上記待機飛行体は、上記交代対象の現用飛行体よりも高い高度を飛行していてよく、上記交代制御部は、上記待機飛行体を、上記交代対象の現用飛行体よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、上記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、上記現用飛行体と交代させてよい。上記交代制御部は、上記交代対象の現用飛行体よりもグラウンディングの時間が長い飛行方法で、上記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、上記現用飛行体と交代させてよい。上記交代制御部は、上記交代対象の現用飛行体と、上記待機飛行体とを交代させる交代時期を決定し、上記交代時期に、上記待機飛行体と上記交代対象の現用飛行体とを交代させてよい。上記交代制御部は、上記交代対象の現用飛行体のバッテリの状態、上記交代対象の現用飛行体が飛行している飛行エリアの気象、及び上記交代対象の現用飛行体が上記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、上記交代時期を決定してよい。上記交代制御部は、上記交代時期よりも前に、上記待機飛行体を、上記交代対象の飛行体の飛行エリアに対応する位置の飛行エリアに移動させてよい。上記交代制御部は、上記交代対象の現用飛行体によって上記ユーザ端末に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、上記交代時期として決定してよい。上記交代時期は夜間であってよい。上記交代制御部は、上記交代対象の現用飛行体を、上記待機飛行体と交代させた後、上記通信エリアを形成せずに飛行しながら待機させるか、地上に移動させるかを決定し、決定した内容に従って、上記待機飛行体と交代した上記現用飛行体を制御してよい。
【０００６】
上記制御装置は、上記複数の現用飛行体のそれぞれのバッテリの状態を示すバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部を備えてよく、上記飛行体選択部は、上記バッテリ情報に基づいて、上記交代対象の現用飛行体を選択してよい。上記バッテリ情報は、上記バッテリのバッテリ残量及び上記バッテリの蓄電性能の少なくともいずれかを含んでよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のうち、上記バッテリのバッテリ残量がより少ない現用飛行体を優先的に上記交代対象の現用飛行体として選択してよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のうち、上記バッテリの蓄電性能がより劣化している現用飛行体を優先的に上記交代対象の現用飛行体として選択してよい。上記制御装置は、上記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を取得する気象情報取得部を備えてよく、上記飛行体選択部は、上記気象情報に基づいて、上記交代対象の現用飛行体を選択してよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のうち、飛行している飛行エリアの気象が、より電力を消費する気象である現用飛行体を優先的に上記交代対象の現用飛行体として選択してよい。上記制御装置は、上記複数の現用飛行体のそれぞれが提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を取得するトラフィック情報取得部を備えてよく、上記飛行体選択部は、上記トラフィック情報に基づいて、上記交代対象の現用飛行体を選択してよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のうち、提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックがより多い現用飛行体を優先的に上記交代対象の現用飛行体として選択してよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のバッテリの状態、上記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象、及び上記複数の現用飛行体のそれぞれが上記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、上記複数の現用飛行体のそれぞれの交代期限を決定してよい。上記飛行体選択部は、上記複数の現用飛行体のうち、交代期限がより早く訪れる飛行体を、上記交代対象の現用飛行体として選択してよい。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、太陽電池パネルと、太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御方法が提供される。制御方法は、通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択段階を備えてよい。制御方法は、交代対象の現用飛行体と、通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御段階とを備えてよい。
【０００９】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】飛行体１００の一例を概略的に示す。
【図２】複数の飛行体１００の飛行形態の一例を概略的に示す。
【図３】複数の飛行体１００の飛行形態の一例を概略的に示す。
【図４】コンステレーションシステム１０の一例を概略的に示す。
【図５】制御装置２００による交代制御を説明する説明図である。
【図６】制御装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。
【図７】制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。
【図８】飛行体１００が備える制御装置１３０の機能構成の一例を概略的に示す。
【図９】制御装置１３０又は制御装置２００として機能するコンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、飛行体１００の一例を概略的に示す。飛行体１００は、本体部１０２及び主翼部１０４を備える。本体部１０２は、プロペラ１０６、スキッド１０８、及び車輪１１０を有する。主翼部１０４は、太陽電池パネル１１２を有する。
【００１３】
本体部１０２は、不図示のバッテリ及びアンテナを備える。太陽電池パネル１１２によって発電された電力は、バッテリに蓄積される。飛行体１００は、バッテリに蓄積されている電力を用いてプロペラ１０６を回転させることによって飛行可能である。また、飛行体１００は、アンテナによって地上に通信エリア１２０を形成して、通信エリア１２０内のユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する。アンテナは、例えば、マルチビームアンテナであってよく、通信エリア１２０は、複数のセル１２２によって構成されてよい。飛行体１００は、例えば、成層圏を飛行して地上のユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する。飛行体１００は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。
【００１４】
ユーザ端末３０は、飛行体１００と通信可能な通信端末であればどのような端末であってもよい。例えば、ユーザ端末３０は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末３０は、タブレット端末及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であってもよい。
【００１５】
飛行体１００は、例えば、ユーザ端末３０と、地上のネットワーク２０との通信を中継することによって、ユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する。ネットワーク２０は、通信事業者によって提供されるコアネットワークを含んでよい。また、ネットワーク２０は、インターネットを含んでよい。
【００１６】
飛行体１００は、地上の各地に配置されたゲートウェイ２２のうち、通信エリア１２０内のゲートウェイ２２を介してネットワーク２０と通信してよい。また、例えば、飛行体１００は、不図示の通信衛星を介してネットワーク２０と通信してもよい。
【００１７】
飛行体１００は、例えば、通信エリア１２０内のユーザ端末３０から受信したデータを、ネットワーク２０に送信する。また、飛行体１００は、例えば、ネットワーク２０を介して、通信エリア１２０内のユーザ端末３０宛のデータを受信した場合、当該データをユーザ端末３０に送信する。
【００１８】
飛行体１００は、制御装置２００によって制御されてよい。飛行体１００は、例えば、制御装置２００によって送信された指示に従って飛行する。制御装置２００から飛行体１００への指示の送信は、ゲートウェイ２２及びネットワーク２０を介して行われてよい。また、制御装置２００から飛行体１００への指示の送信は、通信衛星を介して行われてもよい。
【００１９】
制御装置２００は、複数の飛行体１００のそれぞれに、通信エリア１２０によって地上の対象エリアをカバーさせるように、複数の飛行体１００を制御する。
【００２０】
制御装置２００は、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれに異なる対象エリアを割り当て、複数の飛行体１００のそれぞれに、それぞれの対象エリアをカバーさせる。複数の飛行体１００のそれぞれは、それぞれの対象エリアの上空を旋回しながらそれぞれの対象エリアをカバーし得る。対象エリアの上空を旋回することを、定点飛行と記載する場合がある。それぞれの対象エリアは、互いに離間していてもよく、また、互いに隣接していてもよい。複数の飛行体１００のそれぞれに、大きな対象エリアの各部分をカバーさせることによって、大きな対象エリアをカバーさせてもよい。
【００２１】
また、制御装置２００は、例えば、複数の飛行体１００に一の対象エリアを割り当て、複数の飛行体１００のそれぞれの通信エリア１２０が対象エリアの一部をカバーしながら対象エリアに対して相対的に移動し、複数の飛行体１００の複数の通信エリア１２０によって対象エリアの全体がカバーされるように、複数の飛行体１００を制御してもよい。
【００２２】
制御装置２００は、複数の飛行体１００がユーザ端末３０に対して提供している無線通信サービスの通信トラフィック等の通信情報に基づいて、複数の飛行体１００を制御してよい。制御装置２００は、当該通信情報を、複数のユーザ端末３０の通信を管理する通信管理装置３００から受信してよい。通信管理装置３００は、例えば、通信事業者のコアネットワーク内に配置され、複数のユーザ端末３０による通信を管理する。
【００２３】
制御装置２００は、複数の飛行体１００のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報に基づいて、複数の飛行体１００を制御してもよい。制御装置２００は、気象情報を、上空の各エリアの気象情報を管理して提供する気象情報サーバ４００から受信してよい。
【００２４】
図２は、複数の飛行体１００の飛行形態の一例を概略的に示す。図２では、複数の飛行体１００のそれぞれが、対象エリア４０の上空を定点飛行しながら対象エリア４０の各部をカバーすることにより、対象エリア４０の全体をカバーしている状況を例示している。
【００２５】
図３は、複数の飛行体１００の飛行形態の一例を概略的に示す。図３では、複数の飛行体１００のそれぞれが、対象エリア４０の一部をカバーしながら対象エリア４０に対して相対的に移動し、複数の飛行体１００の複数の通信エリア１２０によって対象エリア４０の全体をカバーしている状況を例示する。
【００２６】
図２及び図３に例示する飛行形態において、仮に、複数の飛行体１００が同一の構成を有し、対象エリア４０のカバーを同時に開始した場合であっても、複数の飛行体１００のそれぞれのバッテリ消費量及び充電量は異なり得る。例えば、飛行体１００が定点飛行している飛行エリアの気象、高度、及び日当たりが異なることにより、バッテリ消費量及び充電量は異なる。具体例として、風速がより強い飛行エリアほど、バッテリ消費量は多くなる。また、高度がより高い程、空気の濃度が低くなるので、飛行のためにより多くの電力が必要となるため、バッテリ消費量は多くなる傾向がある。また、日当たりがよりよい飛行エリア程、充電量が多くなる。複数の飛行体１００が、図３に示すように同一の経路を飛行している場合であっても、その時々によって複数の飛行体１００のそれぞれが飛行しているエリアの気象及び日当たり等は異なり得るので、バッテリ消費量及び充電量は異なり得る。
【００２７】
また、例えば、飛行体１００がユーザ端末３０に対して提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックが異なることにより、バッテリ消費量は異なる。通信トラフィックが多い程、通信に対して使用する電力量が多くなることから、バッテリ消費量は多くなる。また、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれの通信エリア１２０の大きさが異なる場合には、大きさの違いによってもバッテリ消費量は異なる。通信エリア１２０の大きさが大きいほど、通信エリア１２０の形成に対して使用する電力量が多くなることから、バッテリ消費量は多くなる。
【００２８】
図４は、コンステレーションシステム１０の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンステレーションシステム１０は、複数の飛行体１００と、制御施設５０に配置され、複数の飛行体１００を制御する不図示の制御装置２００とを含む。
【００２９】
飛行体１００は、管制塔６０による管理のもと、地上から上空に移動し得る。飛行体１００は、例えば、管制塔６０による管理のもと、管理領域６２内を上昇することによって上空に到達する。飛行体１００が飛行する高度は任意の高度であってよいが、飛行体１００が成層圏プラットフォームとして機能する場合、飛行体１００は、成層圏まで上昇する。ここでは、飛行体１００が成層圏プラットフォームとして機能する場合を主に例に挙げて説明する。
【００３０】
成層圏に到達した飛行体１００は、制御装置２００による制御にもと、成層圏を飛行する。制御装置２００は、飛行体１００に対象エリアをカバーさせるべく、飛行体１００を対象エリアの上空に移動させ、通信エリア１２０を形成させてよい。制御装置２００と飛行体１００との通信は、通信衛星７０を介して実行されてよい。また、制御装置２００と飛行体１００との通信は、地上のゲートウェイ２２を介して実行されてもよい。通信エリア１２０によって地上の対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体１００を、現用飛行体と記載する場合がある。
【００３１】
本実施形態に係るコンステレーションシステム１０において、一部の飛行体１００が、待機エリア８０を飛行する。当該一部の飛行体１００は、待機エリア８０を飛行しながら、現用飛行体と交代するのを待機する。このような飛行体１００を待機飛行体と記載する場合がある。待機飛行体は、地上から管理領域６２を上昇して成層圏に到達した後、制御装置２００による制御のもと、待機エリア８０に移動してよい。待機エリア８０は予め定められていてよい。待機エリア８０は、固定的であってよく、状況に応じてその位置及び大きさ等が変わってもよい。
【００３２】
待機飛行体は、現用飛行体よりもバッテリ消費量が少なくなるように管理される。例えば、制御装置２００は、待機飛行体に、通信エリア１２０を形成させない。本実施形態に係る飛行体１００は、飛行と通信エリア１２０の形成とのそれぞれにバッテリの電力を使用するが、消費電力のうち、通信エリア１２０の形成に用いる電力の比率が比較的高い。そのため、飛行体１００に通信エリア１２０を形成させないことによって、飛行体１００の消費電力を比較的大きく低減することができる。
【００３３】
また、待機飛行体１００は、現用飛行体よりも充電量が多くなるように管理されてよい。例えば、制御装置２００は、待機飛行体に、太陽からの受光量がより多くなるような経路を飛行させる。また、例えば、制御装置２００は、太陽からの受光量を増加させるべく、待機飛行体に機体を傾けさせる。現用飛行体は、地上の対象エリアを通信エリア１２０によってカバーするために、機体の角度の許容量が少ないが、待機飛行体には、通信エリア１２０を形成させないことから、機体の角度の許容量が現用飛行体よりも多い。そのため、待機飛行体には、現用飛行体よりも機体を大きく傾けさせることができる。これにより、太陽電池パネル１１２が受光する受光量を、現用飛行体よりも多くすることができ、現用飛行体よりも充電量を多くすることができる。
【００３４】
本実施形態に係る制御装置２００は、複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択して、交代対象の現用飛行体と待機飛行体とを交代させる交代制御を実行する。制御装置２００は、例えば、複数の現用飛行体のバッテリ残量を監視し、バッテリ残量に基づいて交代対象の現用飛行体を選択する。例えば、制御装置２００は、現用飛行体のバッテリ残量と、太陽光発電をすることができない夜間までに消費するバッテリ容量と、夜間に消費するバッテリ容量とから、夜間にバッテリ容量が低下して無線通信サービスを維持できない現用飛行体を特定し、当該現用飛行体を交代対象の現用飛行体として選択する。
【００３５】
図５は、制御装置２００による交代制御を説明する説明図である。制御装置２００は、交代対象の現用飛行体と、待機飛行体とを交代させる交代時期を決定してよく、決定した交代時期に、交代対象の現用飛行体と待機飛行体とを交代させる。
【００３６】
制御装置２００は、現用飛行体によってユーザ端末３０に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、交代時期として決定してよい。当該交代時期の例としては、夜間が挙げられる。このような時期を交代時期とすることにより、現用飛行体と待機飛行体との交代によって無線通信サービスに一時断や一時的なサービス低下等の不具合が発生する場合に、その影響を受けるユーザ端末３０の数を低減することができる。
【００３７】
制御装置２００は、交代時期よりも前に、待機飛行体を、交代対象の現用飛行体の飛行エリアに対応する位置の飛行エリアに移動させてよい。例えば、制御装置２００は、交代対象の現用飛行体の飛行エリアよりも高度の高い飛行エリアに、待機飛行体を移動させる。具体例として、制御装置２００は、交代対象の現用飛行体の飛行エリアの鉛直上の飛行エリアに、待機飛行体を移動させる。
【００３８】
制御装置２００は、待機飛行体を、現用飛行体よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、現用飛行体と交代させてよい。例えば、制御装置２００は、待機飛行体を、現用飛行体よりもグラウンディングの時間が長い飛行方法で、交代対象の現用飛行体に向けて移動させる。これにより、交代による待機飛行体の電力消費量を低減することができ、バッテリがフル充電又はそれに近い状態で、待機飛行体を現用飛行体と交代させることができる。
【００３９】
図６は、制御装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、複数の現用飛行体に対して、一機の待機飛行体が飛行している場合を例に挙げて説明するが、待機飛行体の数は一機に限らず、複数であってもよい。図６に示す各処理は、制御装置２００が備える制御部が主体となって実行される。
【００４０】
ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、制御装置２００が、各種情報を収集する。制御装置２００は、例えば、複数の現用飛行体のそれぞれから、バッテリの状態を示すバッテリ情報を受信する。バッテリ情報は、バッテリ残量を含んでよい。バッテリ情報は、バッテリの蓄電性能を含んでよい。また、制御装置２００は、例えば、複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を、気象情報サーバ４００から受信する。また、制御装置２００は、例えば、複数の現用飛行体のそれぞれがユーザ端末３０に提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を、通信管理装置３００から受信する。
【００４１】
ステップ１０４では、制御装置２００が、Ｓ１０２で収集した各種情報を分析する。制御装置２００は、各種情報を分析して、複数の現用飛行体の中に、交代を要する現用飛行体が有るか否かを判定する。制御装置２００は、例えば、バッテリ残量が予め定められた閾値より少ない現用飛行体が存在する場合、交代を要する現用飛行体が有ると判定する。
【００４２】
また、制御装置２００は、例えば、バッテリ残量と、バッテリの蓄電性能、気象情報、及びトラフィック情報の少なくともいずれかとに基づいて、無線通信サービスの提供に支障が生じる可能性がある現用飛行体が存在するか否かを判定する。例えば、制御装置２００は、夜間の間に、バッテリ残量が予め定められた閾値よりも少なくなってしまうと予測される現用飛行体が存在する場合、交代を要する現用飛行体が有ると判定する。交代を要する現用飛行体が有ると判定した場合、Ｓ１０８に進み、無いと判定した場合、Ｓ１０２に戻る。
【００４３】
Ｓ１０８では、制御装置２００が、交代プランを決定する。制御装置２００は、交代時期と、待機飛行体が交代を待機している間に飛行する待機エリアとを含む交代プランを決定してよい。
【００４４】
また、制御装置２００は、交代後の現用飛行体の取り扱いをさらに含む交代プランを決定してよい。例えば、制御装置２００は、交代後の現用飛行体を待機飛行体とすることを決定する。この場合、交代後の現用飛行体は、待機エリア８０に移動して、通信エリア１２０を形成せずに、充電を優先する。また、例えば、制御装置２００は、交代後の現用飛行体を地上に移動させること決定する。この場合、交代後の現用飛行体は、管理領域６２に移動して、管制塔６０の管理のもと地上に移動する。
【００４５】
Ｓ１１０では、制御装置２００が、待機飛行体の待機位置を変更する必要があるか否かを判定する。制御装置２００は、例えば、待機飛行体が、Ｓ１０８において決定した待機エリア内を既に飛行している場合、必要無と判定する。また、例えば、制御装置２００は、待機飛行体が、Ｓ１０８において決定した待機エリア内を飛行していない場合、必要有と判定する。なお、制御装置２００は、待機飛行体の現在位置と、交代対象の現用飛行体の現在位置との距離が予め定められた閾値より遠い場合に、必要有と判定してもよい。必要有と判定した場合、Ｓ１１２に進み、必要無と判定した場合、Ｓ１１４に進む。
【００４６】
Ｓ１１２では、制御装置２００が、待機飛行体に待機位置の変更を指示する。制御装置２００は、例えば、Ｓ１０８において決定した待機エリアを飛行するように、待機飛行体に指示をする。
【００４７】
Ｓ１１４では、制御装置２００が、交代を開始するか否かを判定する。制御装置２００は、例えば、Ｓ１０８において決定した交代時期に達していた場合、交代を開始すると判定し、達していない場合、交代を開始しないと判定する。
【００４８】
交代を開始すると判定した場合、制御装置２００は、待機飛行体に、交代対象の現用飛行体に向けて移動を開始させる。なお、制御装置２００は、交代時期に待機飛行体が交代対象の現用飛行体の位置に到達するように、交代時期に達する前に待機飛行体に移動を開始させてもよい。制御装置２００は、交代対象の現用飛行体に対して、交代後の移動先を通知してよい。
【００４９】
図７は、制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置２００は、指示受付部２０２、指示送信部２０４、情報格納部２１０、位置情報取得部２１２、バッテリ情報取得部２１４、気象情報取得部２１６、トラフィック情報取得部２１８、飛行体選択部２３０、及び交代制御部２４０を備える。
【００５０】
指示受付部２０２は、各種指示を受け付ける。指示受付部２０２は、例えば、対象エリア４０を指定する指示を受け付ける。また、指示受付部２０２は、例えば、複数の飛行体１００の飛行形態を指定する指示を受け付ける。また、指示受付部２０２は、例えば、待機飛行体の飛行エリアを指定する指示を受け付ける。指示受付部２０２は、制御装置２００が備える操作部を介して入力された指示を受け付けてよい。また、指示受付部２０２は、制御装置２００が備える通信部を介して、ネットワーク２０を介して受信した指示を受け付けてもよい。
【００５１】
指示送信部２０４は、指示受付部２０２が受け付けた指示を飛行体１００に送信する。指示送信部２０４は、指示を複数の飛行体１００に送信してよい。また、指示送信部２０４は、複数の飛行体１００のうちの一の飛行体１００に指示を送信し、当該一の飛行体１００が、他の飛行体１００に対して当該指示を送信してもよい。
【００５２】
情報格納部２１０は、各種情報を格納する。情報格納部２１０は、複数の飛行体１００のそれぞれの構成に関する情報を格納してよい。
【００５３】
位置情報取得部２１２は、複数の飛行体１００の位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２１２は、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれから、ＧＰＳ等によって測定された位置情報を受信する。位置情報取得部２１２は、取得した位置情報を情報格納部２１０に格納してよい。
【００５４】
バッテリ情報取得部２１４は、複数の飛行体１００のそれぞれのバッテリの状態を示すバッテリ情報を取得する。バッテリ情報取得部２１４は、複数の飛行体１００のそれぞれから、バッテリ情報を受信してよい。飛行体１００は、バッテリ情報として、例えば、バッテリのバッテリ残量を制御装置２００に送信する。また、飛行体１００は、バッテリ情報として、バッテリの蓄電性能を制御装置２００に送信する。バッテリの蓄電性能は、飛行体１００によって検出されてよい。飛行体１００は、公知の任意の手法を用いて、バッテリの蓄電性能を検出してよい。バッテリ情報取得部２１４は、取得したバッテリ情報を情報格納部２１０に格納してよい。
【００５５】
気象情報取得部２１６は、複数の飛行体１００のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を取得する。気象情報は、飛行エリアの現在の気象の状況を含んでよい。また、気象情報は、飛行エリアの気象予報を含んでよい。気象情報取得部２１６は、気象情報サーバ４００から気象情報を取得してよい。気象情報取得部２１６は、取得した気象情報を情報格納部２１０に格納してよい。
【００５６】
トラフィック情報取得部２１８は、複数の現用飛行体のそれぞれがユーザ端末３０に提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を取得する。トラフィック情報取得部２１８は、通信管理装置３００からトラフィック情報を取得してよい。トラフィック情報取得部２１８は、取得したトラフィック情報を情報格納部２１０に格納してよい。
【００５７】
飛行体選択部２３０は、複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部２３０は、情報格納部２１０に格納されている各種情報に基づいて、複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択してよい。
【００５８】
飛行体選択部２３０は、例えば、情報格納部２１０に格納されているバッテリ情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部２３０は、複数の現用飛行体のうち、バッテリのバッテリ残量がより少ない現用飛行体を優先的に交代対象の現用飛行体として選択してよい。飛行体選択部２３０は、複数の現用飛行体のうち、バッテリの蓄電性能がより劣化している現用飛行体を優先的に交代対象の現用飛行体として選択してよい。
【００５９】
また、飛行体選択部２３０は、例えば、情報格納部２１０に格納されている気象情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部２３０は、複数の現用飛行体のうち、飛行している飛行エリアの気象が、より電力を消費する気象である現用飛行体を優先的に交代対象の現用飛行体として選択する。
【００６０】
また、飛行体選択部２３０は、例えば、情報格納部２１０に格納されているトラフィック情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部２３０は、複数の現用飛行体のうち、ユーザ端末３０に提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックがよい多い現用飛行体を優先的に交代対象の現用飛行体として選択する。
【００６１】
飛行体選択部２３０は、情報格納部２１０に格納されているバッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報のうち複数に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択してもよい。飛行体選択部２３０は、例えば、バッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報に対して重み付けをしたうえで、これらのうちの複数の情報を用いて、交代対象の現用飛行体を選択する。バッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報の組み合わせに対して、いずれの現用飛行体を交代対象と決定するかのルールは、予め定められてよく、このようなルールは、予め情報格納部２１０に格納されてよい。
【００６２】
飛行体選択部２３０は、情報格納部２１０に格納されている複数の情報に基づいて、現用飛行体の交代期限を予測してもよい。飛行体選択部２３０は、例えば、情報格納部２１０に格納されている複数の情報に基づいて、現用飛行体のバッテリのバッテリ残量が予め定められた閾値より少なくなる時期を予測し、当該時期を交代期限として決定する。飛行体選択部２３０は、情報格納部２１０に格納されている複数の情報に基づいて、現用飛行体のバッテリ消費量と充電量とを予測し、予測したバッテリ消費量及び充電量を用いて、交代期限を決定してよい。
【００６３】
飛行体選択部２３０は、交代期限を決定した場合、複数の現用飛行体のうち、交代期限が最も早く訪れる現用飛行体を、交代対象の現用飛行体として選択してよい。飛行体選択部２３０は、例えば、複数の現用飛行体に対して複数の待機飛行体が存在する場合、複数の現用飛行体のうち、待機飛行体の数に対応する数の、交代期限がより早く訪れる複数の現用飛行体を、交代対象の現用飛行体として選択してよい。
【００６４】
交代制御部２４０は、飛行体選択部２３０によって選択された交代対象の現用飛行体と、待機飛行体とを交代させる。交代制御部２４０は、例えば、待機飛行体に、交代対象の現用飛行体を識別する識別情報を送信し、交代対象の現用飛行体に、待機飛行体を識別する識別情報を送信することにより、待機飛行体及び交代対象の現用飛行体に交代を指示してよい。交代制御部２４０は、待機飛行体及び交代対象の現用飛行体に、交代位置及び交代時刻を送信することにより、交代を指示してもよい。例えば、待機飛行体が、交代時刻に交代位置に到達するように飛行し、交代対象の現用飛行体が、交代時刻に対象エリアをカバーすべく飛行していた経路を離脱することによって、交代が実現する。
【００６５】
交代制御部２４０は、交代プランを決定してよい。交代制御部２４０は、例えば、交代時期と、交代時期までの予め定められた期間の間、待機飛行体に飛行させる待機エリアと、交代時期に達した場合に、待機飛行体に、交代対象の現用飛行体に向けて移動する飛行方法とを含む交代プランを決定する。
【００６６】
交代制御部２４０は、例えば、交代対象の現用飛行体の鉛直上のエリアを待機エリアとして決定する。また、交代制御部２４０は、例えば、飛行方法として、待機エリアから交代対象の現用飛行体までの間、グラウンディングの時間がより長くなるような飛行経路を決定する。
【００６７】
交代制御部２４０は、情報格納部２１０に格納されている各種情報に基づいて、交代時期を決定してよい。例えば、交代制御部２４０は、情報格納部２１０に格納されている、バッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報の少なくともいずれかに基づいて、交代時期を決定する。交代制御部２４０は、飛行体選択部２３０によって交代期限が決定されていた場合、当該交代期限までの間の交代時期を決定する。
【００６８】
交代制御部２４０は、交代対象の現用飛行体によってユーザ端末３０に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、交代期限として決定してよい。通信トラフィックが相対的に少ない時期は、制御装置２００のオペレータ等によって指定されてよく、例えば、夜間のいずれかの時期が指定され得る。また、交代制御部２４０は、情報格納部２１０に格納されている過去のトラフィック情報を参照して、通信トラフィックが相対的に少ない日時、時間帯等を特定してもよい。
【００６９】
交代制御部２４０は、交代対象の現用飛行体を、待機飛行体と交代させた後、通信エリア１２０を形成せずに飛行しながら待機させる、すなわち、待機飛行体として運用するか、地上に移動させるかを決定してよい。そして、交代制御部２４０は、決定した内容に従って、待機飛行体と交代した現用飛行体を制御してよい。交代制御部２４０は、例えば、交代対象の現用飛行体にメンテナンスが必要であると判定した場合、地上に移動させると決定し、メンテナンスが必要でないと判定した場合、待機飛行体として運用すると決定する。交代制御部２４０は、例えば、交代対象の現用飛行体のバッテリの蓄電性能が予め定められた性能よりも低い場合に、メンテナンスが必要であると判定する。
【００７０】
図８は、飛行体１００が有する制御装置１３０の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置１３０は、指示受信部１３２、飛行体制御部１３４、情報格納部１４０、位置情報取得部１４２、バッテリ情報取得部１４４、気象情報取得部１４６、トラフィック情報取得部１４８、飛行体選択部１５０、交代制御部１６０、及び指示送信部１６２を備える。ここでは、制御装置２００と異なる点を主に説明する。
【００７１】
制御装置１３０は、太陽電池パネル１１２よって発電され、バッテリ１１４に蓄電された電力を用いて、各種制御を実行する。また、制御装置１３０は、バッテリ１１４に蓄電された電力を用いて、アンテナ１１６を制御することにより、通信エリア１２０を形成したり、制御装置２００と通信したり、他の飛行体１００と通信したりしてよい。
【００７２】
指示受信部１３２は、各種指示を受信する。指示受信部１３２は、例えば、制御装置２００によって送信された指示を受信する。また、指示受信部１３２は、他の飛行体１００の制御装置１３０によって送信された指示を受信する。
【００７３】
飛行体制御部１３４は、飛行体１００の飛行及び通信エリア１２０の形成を制御する。飛行体制御部１３４は、指示受信部１３２が受信した指示に従って、飛行体１００の飛行及び通信エリア１２０の形成を制御してよい。
【００７４】
情報格納部１４０は、各種情報を格納する。情報格納部１４０は、複数の飛行体１００のそれぞれの構成に関する情報を格納してよい。
【００７５】
位置情報取得部１４２は、複数の飛行体１００の位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部１４２は、制御装置１３０が搭載されている飛行体１００（自機と記載する場合がある。）自機の位置情報を、飛行体１００によりＧＰＳ等によって測定された位置情報を取得する。また、位置情報取得部１４２は、複数の飛行体１００のそれぞれから、ＧＰＳ等によって測定された位置情報を受信してよい。位置情報取得部１４２は、取得した位置情報を情報格納部１４０に格納してよい。
【００７６】
バッテリ情報取得部１４４は、複数の飛行体１００のそれぞれのバッテリの状態を示すバッテリ情報を取得する。バッテリ情報取得部１４４は、複数の飛行体１００のそれぞれから、バッテリ情報を受信してよい。バッテリ情報取得部１４４は、自機のバッテリのバッテリ残量を参照することによって、自機のバッテリ情報を取得してよい。飛行体１００は、自機のバッテリの蓄電性能の変化を監視しておいてよく、バッテリ情報取得部１４４は、飛行体１００が監視している蓄電性能の変化を参照することによって、自機のバッテリ情報を取得してよい。バッテリ情報取得部１４４は、取得したバッテリ情報を情報格納部１４０に格納してよい。
【００７７】
気象情報取得部１４６は、自機を含む複数の飛行体１００のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を取得する。気象情報取得部１４６は、気象情報サーバ４００から気象情報を取得してよい。気象情報取得部１４６は、取得した気象情報を情報格納部１４０に格納してよい。
【００７８】
トラフィック情報取得部１４８は、自機を含む複数の現用飛行体のそれぞれがユーザ端末３０に提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を取得する。トラフィック情報取得部１４８は、通信管理装置３００からトラフィック情報を取得してよい。トラフィック情報取得部１４８は、取得したトラフィック情報を情報格納部１４０に格納してよい。
【００７９】
飛行体選択部１５０は、複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部１５０は、情報格納部１４０に格納されている各種情報に基づいて、複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択してよい。
【００８０】
飛行体選択部１５０は、例えば、情報格納部１４０に格納されているバッテリ情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。また、飛行体選択部１５０は、例えば、情報格納部１４０に格納されている気象情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。また、飛行体選択部１５０は、例えば、情報格納部１４０に格納されているトラフィック情報に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択する。飛行体選択部１５０は、情報格納部１４０に格納されているバッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報のうち複数に基づいて、交代対象の現用飛行体を選択してもよい。
【００８１】
飛行体選択部１５０は、情報格納部１４０に格納されている複数の情報に基づいて、現用飛行体の交代期限を予測してもよい。飛行体選択部１５０は、交代期限を予測した場合、複数の現用飛行体のうち、交代期限が最も早く訪れる現用飛行体を、交代対象の現用飛行体として選択してよい。飛行体選択部１５０は、例えば、複数の現用飛行体に対して複数の待機飛行体が存在する場合、複数の現用飛行体のうち、交代期限がより早く訪れる複数の現用飛行体を、交代対象の現用飛行体として選択してよい。
【００８２】
交代制御部１６０は、飛行体選択部１５０によって選択された交代対象の現用飛行体と、待機飛行体とを交代させる。交代制御部１６０は、例えば、指示送信部１６２を介して、待機飛行体に、交代対象の現用飛行体を識別する識別情報を送信し、交代対象の現用飛行体に、待機飛行体を識別する識別情報を送信することにより、待機飛行体及び交代対象の現用飛行体に交代を指示してよい。交代制御部１６０は、指示送信部１６２を介して、待機飛行体及び交代対象の現用飛行体に、交代位置及び交代時刻を送信することにより、交代を指示してもよい。
【００８３】
交代制御部１６０は、交代プランを決定してよい。交代制御部１６０は、例えば、交代時期と、交代時期までの予め定められた期間の間、待機飛行体に飛行させる待機エリアと、交代時期に達した場合に、待機飛行体に、交代対象の現用飛行体に向けて移動する飛行方法とを含む交代プランを決定する。
【００８４】
交代制御部１６０は、例えば、交代対象の現用飛行体の鉛直上のエリアを待機エリアとして決定する。また、交代制御部１６０は、例えば、飛行方法として、待機エリアから交代対象の現用飛行体までの間、グラウンディングの時間がより長くなるような飛行経路を決定する。
【００８５】
交代制御部１６０は、情報格納部１４０に格納されている各種情報に基づいて、交代時期を決定してよい。例えば、交代制御部１６０は、情報格納部１４０に格納されている、バッテリ情報、気象情報、及びトラフィック情報の少なくともいずれかに基づいて、交代時期を決定する。交代制御部１６０は、飛行体選択部１５０によって交代期限が決定されていた場合、当該交代期限までの間の交代時期を決定する。交代制御部１６０は、交代対象の現用飛行体によってユーザ端末３０に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、交代時期として決定してよい。
【００８６】
交代制御部１６０は、交代対象の現用飛行体を、待機飛行体と交代させた後、通信エリア１２０を形成せずに飛行しながら待機させる、すなわち、待機飛行体として運用するか、地上に移動させるかを決定してよい。そして、交代制御部１６０は、決定した内容に従って、待機飛行体と交代した現用飛行体を制御してよい。交代制御部１６０は、例えば、交代対象の現用飛行体にメンテナンスが必要であると判定した場合、地上に移動させると決定し、メンテナンスが必要でないと判定した場合、待機飛行体として運用すると決定する。交代制御部１６０は、例えば、交代対象の現用飛行体のバッテリの蓄電性能が予め定められた性能よりも低い場合に、メンテナンスが必要であると判定する。
【００８７】
交代制御部１６０は、自機を交代対象の現用飛行体として選択した場合、待機飛行体と自機とを交代させるように、飛行体制御部１３４に制御を実行させてよい。交代制御部１６０は、自機が待機飛行体である場合、自機と交代対象の現用飛行体とを交代させるように、飛行体制御部１３４に制御を実行させてよい。
【００８８】
図９は、制御装置２００又は制御装置１３０として機能するコンピュータ１０００の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１０００は、ホストコントローラ１０９２により相互に接続されるＣＰＵ１０１０及びＲＡＭ１０３０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１０９４によりホストコントローラ１０９２に接続されるＲＯＭ１０２０、通信Ｉ／Ｆ１０４０、記憶装置１０５０及び入出力チップ１０８０を有する入出力部を備える。
【００８９】
ＣＰＵ１０１０は、ＲＯＭ１０２０及びＲＡＭ１０３０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ１０４０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１０４０は、通信を行うハードウェアとして機能する。記憶装置１０５０は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスク、及びソリッドステートドライブ等であってよく、ＣＰＵ１０１０が使用するプログラム及びデータを格納する。
【００９０】
ＲＯＭ１０２０は、コンピュータ１０００が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ１０８０は、例えばＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１０９４へと接続する。
【００９１】
ＲＡＭ１０３０を介して記憶装置１０５０に提供されるプログラムは、ＩＣカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１０３０を介して記憶装置１０５０にインストールされ、ＣＰＵ１０１０において実行される。
【００９２】
コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００を制御装置２００又は制御装置１３０として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１０１０などに働きかけて、コンピュータ１０００を、制御装置２００又は制御装置１３０の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である指示受付部２０２、指示送信部２０４、情報格納部２１０、位置情報取得部２１２、バッテリ情報取得部２１４、気象情報取得部２１６、トラフィック情報取得部２１８、飛行体選択部２３０、及び交代制御部２４０として機能する。また、これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である指示受信部１３２、飛行体制御部１３４、情報格納部１４０、位置情報取得部１４２、バッテリ情報取得部１４４、気象情報取得部１４６、トラフィック情報取得部１４８、飛行体選択部１５０、及び交代制御部１６０として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置２００又は制御装置１３０が構築される。
【００９３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９５】
１０  コンステレーションシステム、２０  ネットワーク、２２  ゲートウェイ、３０  ユーザ端末、４０  対象エリア、５０  制御施設、６０  管制塔、６２  管理領域、７０  通信衛星、８０  待機エリア、１００  飛行体、１０２  本体部、１０４  主翼部、１０６  プロペラ、１０８  スキッド、１１０  車輪、１１２  太陽電池パネル、１１４  バッテリ、１１６  アンテナ、１２０  通信エリア、１２２  セル、１３０  制御装置、１３２  指示受信部、１３４  飛行体制御部、１４０  情報格納部、１４２  位置情報取得部、１４４  バッテリ情報取得部、１４６  気象情報取得部、１４８  トラフィック情報取得部、１５０  飛行体選択部、１６０  交代制御部、１６２  指示送信部、２００  制御装置、２０２  指示受付部、２０４  指示送信部、２１０  情報格納部、２１２  位置情報取得部、２１４  バッテリ情報取得部、２１６  気象情報取得部、２１８  トラフィック情報取得部、２３０  飛行体選択部、２４０  交代制御部、３００  通信管理装置、４００  気象情報サーバ、１０００  コンピュータ、１０１０  ＣＰＵ、１０２０  ＲＯＭ、１０３０  ＲＡＭ、１０４０  通信Ｉ／Ｆ、１０５０  記憶装置、１０８０  入出力チップ、１０９２  ホストコントローラ、１０９４  入出力コントローラ
【図１】
2020036059.tif 000003
【図２】
2020036059.tif 000004
【図３】
2020036059.tif 000005
【図４】
2020036059.tif 000006
【図５】
2020036059.tif 000007
【図６】
2020036059.tif 000008
【図７】
2020036059.tif 000009
【図８】
2020036059.tif 000010
【図９】
2020036059.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月3日(2019.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御装置であって、
前記通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択部と、
前記交代対象の現用飛行体と、前記通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御部と、
を備え、
前記待機飛行体は、前記交代対象の現用飛行体よりも高い高度を飛行しており、
前記交代制御部は、前記待機飛行体を、前記交代対象の現用飛行体よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、前記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、前記現用飛行体と交代させる、制御装置。
【請求項２】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体よりもグラウンディングの時間が長い飛行方法で、前記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、前記現用飛行体と交代させる、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体と、前記待機飛行体とを交代させる交代時期を決定し、前記交代時期に、前記待機飛行体と前記交代対象の現用飛行体とを交代させる、請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体のバッテリの状態、前記交代対象の現用飛行体が飛行している飛行エリアの気象、及び前記交代対象の現用飛行体が前記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、前記交代時期を決定する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記交代制御部は、前記交代時期よりも前に、前記待機飛行体を、前記交代対象の飛行体の飛行エリアに対応する位置の飛行エリアに移動させる、請求項３又は４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体によって前記ユーザ端末に提供される無線通信サービスの通信トラフィックが相対的に少ない時期を、前記交代時期として決定する、請求項３から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記交代時期は夜間である、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記交代制御部は、前記交代対象の現用飛行体を、前記待機飛行体と交代させた後、前記通信エリアを形成せずに飛行しながら待機させるか、地上に移動させるかを決定し、決定した内容に従って、前記待機飛行体と交代した前記現用飛行体を制御する、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記複数の現用飛行体のそれぞれのバッテリの状態を示すバッテリ情報を取得するバッテリ情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記バッテリ情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記バッテリ情報は、前記バッテリのバッテリ残量及び前記バッテリの蓄電性能の少なくともいずれかを含む請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、前記バッテリのバッテリ残量がより少ない現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、前記バッテリの蓄電性能がより劣化している現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象情報を取得する気象情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記気象情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、飛行している飛行エリアの気象が、より電力を消費する気象である現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記複数の現用飛行体のそれぞれが提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックを示すトラフィック情報を取得するトラフィック情報取得部
を備え、
前記飛行体選択部は、前記トラフィック情報に基づいて、前記交代対象の現用飛行体を選択する、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、提供する無線通信サービスにおける通信トラフィックがより多い現用飛行体を優先的に前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のバッテリの状態、前記複数の現用飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの気象、及び前記複数の現用飛行体のそれぞれが前記ユーザ端末に提供している無線通信サービスにおける通信トラフィックの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の現用飛行体のそれぞれの交代期限を決定する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記飛行体選択部は、前記複数の現用飛行体のうち、交代期限がより早く訪れる飛行体を、前記交代対象の現用飛行体として選択する、請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
コンピュータを、請求項１から１８のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項２０】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリに蓄電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナとを有する複数の飛行体を制御する制御方法であって、
前記通信エリアによって対象エリアをカバーしながら飛行している飛行体である複数の現用飛行体から、交代対象の現用飛行体を選択する飛行体選択段階と、
前記交代対象の現用飛行体と、前記通信エリアを形成せずに飛行している飛行体である待機飛行体とを交代させる交代制御段階と、
を備え、
前記待機飛行体は、前記交代対象の現用飛行体よりも高い高度を飛行しており、
前記交代制御段階は、前記待機飛行体を、前記交代対象の現用飛行体よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、前記交代対象の現用飛行体に向けて移動させ、前記現用飛行体と交代させる、制御方法。