(57)【要約】【課題】捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体の位置や状態（状況）を把握する。【解決手段】山間部で遭難した登山者１（遭難者）に対して、基地局３側との間で直接通信ができない状況であっても、ドローン５（マルチコプター）を中継局として、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、基地局３側と登山者１との通信を行い、登山者１の位置や状態を把握する。【選択図】  図１
2020021310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に保持され、マルチホップ通信により発信検知信号を送信する発信端末手段と、
基地局側に保持され、マルチホップ通信により、少なくとも、前記発信端末手段の前記発信検知信号を受信する受信端末手段と、
無人飛行体に保持され、マルチホップ通信により前記発信端末手段からの前記発信検知信号を中継して前記受信端末手段に送信すると共に、マルチホップ通信により自身の飛行検知信号を前記受信端末手段に送信する中継端末手段と、
前記受信端末手段で受信した前記発信検知信号、及び、前記飛行検知信号に基づいて、前記移動体の状況を把握する制御手段とを備えた
ことを特徴とする移動体把握システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体把握システムにおいて、
前記発信端末手段には、ＧＰＳモジュールが設けられ、
前記発信検知信号は、前記ＧＰＳモジュールからのＧＰＳ信号の情報を含み、
前記制御手段は、前記ＧＰＳ信号の情報に基づいて前記移動体の位置を把握する
ことを特徴とする移動体把握システム。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の移動体把握システムにおいて、
前記発信端末手段には、高さ検出手段、もしくは／及び、加速度検出手段が設けられ、
前記発信検知信号は、前記高さ検出手段で検出される前記移動体の高さ、もしくは/及び、前記加速度検出手段で検出される前記移動体の高さの情報、もしくは/及び、加速度の情報を含み、
前記制御手段は、前記移動体の高さの情報に基づいて前記移動体の高さ位置を把握し、もしくは／及び、前記移動体の加速度の情報に基づいて前記移動体の動きの有無を把握する
ことを特徴とする移動体把握システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、
前記無人飛行体には、搭載された機器の駆動源となるバッテリが接続され、
前記機器と前記バッテリの接続を制御する回路部材が備えられ、
前記回路部材は、
前記制御手段との通信により前記機器と前記バッテリの接続状態がコントロールされる
ことを特徴とする移動体把握システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、
前記制御手段は、
前記中継端末手段に入力された前記発信端末手段の前記発信検知信号の電波強度を評価し、評価された前記電波強度に応じて前記移動体と前記無人飛行体との距離を推定する
ことを特徴とする移動体把握システム。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、
前記移動体は、山間部を移動する生体であり、
前記無人飛行体は、マルチコプターである
ことを特徴とする移動体把握システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の位置や状態（状況）を把握するための移動体把握システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
迷子や徘徊者等の行方を追う技術として、捜索対象者が保持する発信器の信号を受信する受信器を多数の場所に配置し、受信器にドローンが近接した際に受信情報を取得して蓄積し、蓄積された受信情報を管理装置に送信することで、捜索対象者の情報を生成する技術が従来から提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の技術は、多数の場所に受信器を配置し、ドローンが受信器に近接した際に受信情報を取得して蓄積するので、受信器は広域通信を必要としないものを用いることができる。このため、受信器のコストの増加を抑制することができる移動体捜索システムを実現することができる。
【０００４】
しかし、従来から提案されている技術は、多数の場所に受信器を配置する技術となっているので、広範囲の捜索範囲をカバーできるが、捜索対象の地域は、市街地等、想定された生活圏の範囲に限られた技術となっている。このため、山間部での遭難者等、想定外の地域での捜索に適用することができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１３９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体の位置や状態（状況）を把握することができる移動体把握システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の移動体把握システムは、移動体に保持され、マルチホップ通信により発信検知信号を送信する発信端末手段と、基地局側に保持され、マルチホップ通信により、少なくとも、前記発信端末の前記発信検知信号を受信する受信端末手段と、無人飛行体に保持され、マルチホップ通信により前記発信端末手段からの前記発信検知信号を中継して前記受信端末手段に送信すると共に、マルチホップ通信により自身の飛行検知信号を前記受信端末手段に送信する中継端末手段と、前記受信端末手段で受信した前記発信検知信号、及び、前記飛行検知信号に基づいて、前記移動体の状況を把握する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の移動体把握システムとして、無人飛行体を複数備え、任意に選択された少なくとも一つの無人飛行体で移動体の状況を把握することができる。
【０００９】
請求項１に係る本発明では、移動体（例えば、遭難者）に保持された発信端末手段（例えば、遭難者用のデバイス）からの発信検知信号が、無人飛行体（例えば、ドローン）に保持された中継端末手段（例えば、ドローン搭載デバイス）に入力される。中継端末手段に入力された発信検知信号は、基地局側に保持された受信端末手段（例えば、基地側のデバイス）に中継されて送られる。また、無人飛行体の自身の飛行検知信号が基地局側に保持された受信端末手段に送られる。
【００１０】
そして、制御手段（情報に基づいて移動体の位置、状態を把握する手段）では、受信端末手段で受信した発信検知信号、及び、飛行検知信号に基づいて、移動体の状況（例えば、位置や動いているかいないか等の状態）が把握される。つまり、マルチホップ通信と無人飛行体を組み合わせて、地形などに影響されずに、発信端末の発信検知信号を中継端末手段で中継して受信端末手段で受信できるようにすることが可能になる。
【００１１】
このため、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体の位置や状態（状況）を把握することが可能になる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明の移動体把握システムは、請求項１に記載の移動体把握システムにおいて、前記前記発信端末手段には、ＧＰＳモジュールが設けられ、前記発信検知信号は、前記ＧＰＳモジュールからのＧＰＳ信号の情報を含み、前記制御手段は、前記ＧＰＳ信号の情報に基づいて前記移動体の位置を把握することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、検知信号としてＧＰＳモジュールからのＧＰＳ信号の情報を含むことで、ＧＰＳ信号の情報に基づいて移動体の位置を把握することができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明の移動体把握システムは、請求項１もしくは請求項２に記載の移動体把握システムにおいて、前記発信端末手段には、高さ検出手段、もしくは／及び、加速度検出手段が設けられ、前記発信検知信号は、前記高さ検出手段で検出される前記移動体の高さ、もしくは/及び、前記加速度検出手段で検出される前記移動体の高さの情報、もしくは/及び、加速度の情報を含み、前記制御手段は、前記移動体の高さの情報に基づいて前記移動体の高さ位置を把握し、もしくは／及び、前記移動体の加速度の情報に基づいて前記移動体の動きの有無を把握することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る本発明では、高さ検出手段（例えば、気圧計）、もしくは／及び、加速度検出手段により、移動体（発信端末手段）の高さ、もしくは／及び、加速度が検出され、制御手段では、移動体（発信端末手段）の高さ位置を把握し、もしくは／及び、移動体（発信端末手段）の加速度の情報に基づく動きの有無を把握することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る本発明の移動体把握システムは、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、前記無人飛行体には、搭載された機器の駆動源となるバッテリが接続され、前記機器と前記バッテリの接続を制御する回路部材が備えられ、前記回路部材は、前記制御手段との通信により前記機器と前記バッテリの接続状態がコントロールされることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る本発明では、制御手段との通信により、回路部材（リレー回路）を介して、無人飛行体に搭載された機器（無線モジュール：コンピュータ等）とバッテリの接続が制御される。即ち、回路部材により、搭載された機器の電源のＯＮ／ＯＦＦ（再起動）が制御される。
【００１８】
また、請求項５に係る本発明の移動体把握システムは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、前記制御手段は、前記中継端末手段に入力された前記発信端末手段の前記発信検知信号の電波強度を評価し、評価された前記電波強度に応じて前記移動体と前記無人飛行体との距離を推定することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る本発明では、中継端末手段に入力された発信端末手段の発信検知信号の電波強度の強弱に応じて、移動体と無人飛行体との距離を推定することができ、移動体の存在範囲を推定することができる。
【００２０】
また、請求項６に係る本発明の移動体把握システムは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体把握システムにおいて、前記移動体は、山間部を移動する生体であり、前記無人飛行体は、マルチコプターであることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る本発明では、マルチコプター（ドローン）を飛ばして、山間部を移動する生体（例えば、遭難者）と基地局側との間の通信を中継し、生体の状況（位置や動きの状態等）を把握（捜索）することができる。生体としては、遭難者や野生動物等が適用される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の移動体把握システムは、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体の位置や状態（状況）を把握することが可能になる。
【００２３】
特に、本発明の移動体把握システムは、山間部で遭難した登山者（遭難者）に対して、基地局側との間で直接通信ができない状況であっても、マルチコプター（ドローン）を中継局として、マルチホップ通信により、基地局側と遭難者との通信を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例に係る移動体把握システムの全体の概略図である。
【図２】発信端末手段の概略ブロック構成図である。
【図３】中継端末手段の概略ブロック構成図である。
【図４】受信端末手段の概略ブロック構成図である。
【図５】制御手段の概略ブロック構成図である。
【図６】捜索の流れの一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に示した実施例は、移動体として山間部で遭難した登山者を想定し、移動体の状況の把握として、遭難した登山者の捜索を行うことを想定した例である。そして、基地局と登山者との通信を、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により無人飛行体（マルチコプター：ドローン）で中継し、登山者が基地局側との間で直接通信ができない状況であったとしても、基地局と遠隔の登山者との間の通信を可能にしたものである。
【００２６】
このため、ドローンを中継して基地局と登山者との間で通信を行うことで、山間部で遭難した登山者の捜索が可能になり、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体（登山者）の位置や状態（状況）を把握することが可能になる。
【００２７】
尚、移動体（生体）としては、登山者の他に、野生の動物等を適用することが可能であり、無人飛行体としては、ドローンの他に、無人ヘリコプター、エンジン付き無人飛行機等を適用することが可能である。
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２９】
図１には本発明の一実施例に係る移動体把握システムを説明するための全体の状況を表した概略構成、図２には登山者が携帯する発信端末手段の機能を説明するための概略ブロック構成、図３にはドローンに搭載される中継端末手段の機能を説明するための概略ブロック構成、図４には基地局側が備える受信端末手段の機能を説明するための概略ブロック構成、図５には制御手段の機能を説明するための概略ブロック構成を示してある。そして、図６には登山者の捜索の流れの一例を説明するフローチャートを示してある。
【００３０】
図１に示すように、山間部で登山者１が谷等に転落したと仮定した場合、通常の携帯端末の通信では、通信範囲が限られると共に、携帯端末のバッテリの容量にも制約があり、救助の連絡ができなくなる虞がある。このため、登山者１は発信端末手段２を携帯している。
【００３１】
登山者１の遭難が基地局３に伝えられた後、基地局３側では、登山者１の位置を特定するため、受信端末手段４で発信端末手段２からの信号の受信を始める。山間部では、発信端末手段２からの信号（発信検知信号）は山や植物に阻まれて基地局３の受信端末手段４で受信できない。このため、無人飛行体であるドローン５に搭載された中継端末手段６を介して、発信端末手段２からの信号（登山者１の情報）、及び、ドローン５の位置情報等（飛行検知信号）を基地局３側の受信端末手段４で受信する。
【００３２】
尚、本実施例の無人飛行体であるドローン５は、例えば、基地局３側の操作者によるドローン用の送信機の操作で（送信機からの指令で）飛行が直接制御されるようになっている。
【００３３】
発信端末手段２からの信号（登山者１の情報）を基地局３側の受信端末手段４で受信することで、基地局３側の制御手段７により、登山者１の位置や状態（動いているのか、いないのか等）が判断さる。このため、ドローン５を中継して基地局３と登山者１との間で通信を行うことができ、山間部で遭難した登山者１の捜索が可能になり、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、登山者１の位置や状態（状況）を把握することが可能になる。
【００３４】
即ち、本実施例の移動体把握システムは、登山者１に携帯され（保持され）、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、発信検知信号を送信する発信端末手段２と、基地局３側に備えられ（保持され）、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、マルチホップ通信により、少なくとも、発信端末手段２の発信検知信号を受信する受信端末手段４を備えている。
【００３５】
また、本実施例の移動体把握システムは、ドローン５に搭載され（保持され）、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、発信端末手段２からの発信検知信号を中継して受信端末手段４に送信すると共に、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、自身の飛行検知信号を受信端末手段４に送信する中継端末手段６を備えている。
【００３６】
そして、受信端末手段４で受信した発信検知信号、及び、飛行検知信号に基づいて、登山者１の位置や状態（状況）を把握する制御手段７（図５参照）を備えている。
【００３７】
このため、登山者１が携帯した発信端末手段２からの発信検知信号が、ドローン５に搭載された中継端末手段６に入力される。そして、中継端末手段６に入力された発信検知信号は、基地局３側に備えられた受信端末手段４に中継されて送られ、また、ドローン５の自身の飛行検知信号が基地局３側に保持された受信端末手段４に送られる。
【００３８】
そして、制御手段７（図５参照）では、受信端末手段４で受信した発信検知信号、及び、飛行検知信号に基づいて、登山者１の状況（例えば、位置や動いているかいないか等の状態）が把握される。つまり、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信とドローン５を組み合わせて、地形などに影響されずに、発信端末手段２の発信検知信号を中継端末手段６で中継して受信端末手段４で受信できるようにすることが可能になる。
【００３９】
このため、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、移動体の位置や状態（状況）を把握することが可能になる。
【００４０】
図２に基づいて（及び、図１を参照して）発信端末手段２を具体的に説明する。
【００４１】
図に示すように、発信端末手段２には、登山者無線モジュール１１が備えられ、発信検知信号が送信される。また、発信端末手段２には、ＧＰＳモジュール１２が設けられ、発信検知信号には、ＧＰＳモジュール１２からのＧＰＳ信号の情報（位置情報）が含まれる。
【００４２】
また、発信端末手段２には、高度センサー１３（高さ検出手段：例えば、気圧センサー）及び、加速度センサー１４が設けられ、現在の登山者１の高度、及び、登山者１の動きの状況が検出される。発信検知信号には、現在の登山者１の高度、及び、登山者１の動きの状況が含まれる。
【００４３】
発信検知信号が基地局３の受信端末手段４に送られることで、制御手段７では、登山者１の高さ、及び、加速度が検出され、登山者１の高さ位置を把握することができると共に、登山者１の動きの有無を把握することができる。
【００４４】
図３に基づいて（及び、図１を参照して）中継端末手段６を具体的に説明する。
【００４５】
図に示すように、中継端末手段６には、ドローン無線モジュール１６が備えられ、ドローン無線モジュール１６により、発信端末手段２からの信号（登山者１の情報）が中継される。また、ドローン５の位置情報等（飛行検知信号）が基地局３の受信端末手段４に送られる。
【００４６】
即ち、ドローン無線モジュール１６には、ドローン５の位置情報等を把握する中継ＧＰＳモジュール１７、センサー類１８が設けられ、ドローン５の飛行を制御するための飛行制御手段１９が設けられている。そして、信号を中継するための受信・送信手段２０が設けられている。
【００４７】
尚、ドローン無線モジュール１６に飛行制御手段１９を備えているが、飛行制御手段１９は必ずしも設けなくてもよい。飛行制御手段１９を備えることで、ドローン用の送信機の操作のバックアップとしても機能させることができる。
【００４８】
中継端末手段６には、ドローン無線モジュール１６の制御を行うコンピュータ２１が備えられ、ドローン５には搭載された機器の駆動源となる電源（バッテリ）２２が接続されている。機器と電源２２の接続を制御する（ＯＮ／ＯＦＦする）リレー回路２３（回路部材）が備えられ、リレー回路２３は、制御手段７との通信により機器と電源２２との接続状態がコントロールされる。即ち、リレー回路２３により、搭載された機器（ドローン無線モジュール１６、コンピュータ２１等）の電源のＯＮ／ＯＦＦ（再起動）が制御される。
【００４９】
図４に基づいて（及び、図１を参照して）受信端末手段４を具体的に説明する。
【００５０】
図に示すように、受信端末手段４には、基地局無線モジュール２５が備えられ、基地局無線モジュール２５により、ドローン５の飛行状況、コンピュータ２１（図３参照）の動作状況が把握されて動作が指令される。また、基地局無線モジュール２５からは、発信検知信号が制御手段７に送られる。
【００５１】
即ち、基地局無線モジュール２５には、ドローン５の情報を得ると共に飛行指令を行うドローン指令手段２６が設けられている。また、コンピュータ２１（図３参照）に制御指令を送るためのコンピュータ指令手段２７が設けられている。そして、信号を中継するための受信・送信手段２８が設けられている。基地局無線モジュール２５は、受信端末手段４のコンピュータ２１により制御される。
【００５２】
図５に基づいて（及び、図１、図２を参照して）制御手段７を具体的に説明する。
【００５３】
図に示すように、制御手段７には受信情報解析機能が備えられ、受信情報解析機能では、受信端末手段４で受信した発信検知信号、及び、飛行検知信号に基づいて、登山者１の状況が把握される。
【００５４】
即ち、受信情報解析機能には、登山者位置把握手段３１が設けられ、発信検知信号のＧＰＳ信号の情報に基づいて登山者１の位置が把握される。また、登山者状態把握手段３２が設けられ、高度センサー１３で検出される登山者１の高さの位置、及び、加速度センサー１４で検出される登山者の動きの情報に基づいて、登山者１が動いているのか否か等が把握される。
【００５５】
更に、受信情報解析機能には、電波強度判断手段３３が設けられ、中継端末手段６に入力された発信端末手段２の発信検知信号の電波強度が評価され、評価された電波強度に応じて登山者１とドローン５との距離が推定される。つまり、登山者１の存在範囲を推定することができる。
【００５６】
図６に基づいて登山者１の捜索の流れの一例を説明する。
【００５７】
図に示すように、処理がスタートすると、ステップＳ１で登山者１からの受信が（直接）ないか否かが判断され、受信がないと判断された場合、ステップＳ２でドローン５からの受信があるか否かが判断される。ステップＳ１で登山者１からの受信が（直接）あると判断された場合、ステップＳ３で登山者１の位置が特定されて処理がエンドとなる。ステップＳ２でドローン５からの受信がないと判断された場合、ステップＳ４でドローン５に対して移動指令が送られ、ステップＳ２の判断を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ２でドローン５からの受信があると判断された場合、ステップＳ５でＧＰＳモジュール１２が正常か否か判断される。ステップＳ５でＧＰＳモジュール１２が正常であると判断された場合、ステップＳ６で登山者１の位置・状態が把握され、ステップＳ３で登山者１の位置が特定されて処理がエンドとなる。
【００５９】
ステップＳ５でＧＰＳモジュール１２が正常ではないと判断された場合、ステップＳ７で中継端末手段６に入力された発信端末手段２の発信検知信号の電波強度が判断され、ステップＳ８で登山者１の位置が推定されて処理がエンドとなる。
【００６０】
上述した移動体把握システムは、山間部で遭難した登山者１（遭難者）に対して、基地局３側との間で直接通信ができない状況であっても、ドローン５（マルチコプター）を中継局として、例えば、９２０ＭＨｚマルチホップ方式の通信により、基地局３側と登山者１との通信を行うことが可能になる。このため、捜索範囲の制約を受けることが少ない状態で、登山者１の位置や状態（動いているか否か等の状況）を把握することが可能になる。
【符号の説明】
【００６１】
１  登山者
２  発信端末手段
３  基地局
４  受信端末手段
５  ドローン
６  中継端末手段
７  制御手段
１１  登山者無線モジュール
１２  ＧＰＳモジュール
１３  高度センサー
１４  加速度センサー
１６  ドローン無線モジュール
１７  中継ＧＰＳモジュール
１８  センサー類
１９  飛行制御手段
２０  受信・送信手段
２１  コンピュータ
２２  電源
２５  基地局無線モジュール
２６  ドローン指令手段
２７  コンピュータ指令手段
２８  受信・送信手段
３１  登山者位置把握手段
３２  登山者状態把握手段
３３  電波強度判断手段
【図１】
2020021310.tif 000003
【図２】
2020021310.tif 000004
【図３】
2020021310.tif 000005
【図４】
2020021310.tif 000006
【図５】
2020021310.tif 000007
【図６】
2020021310.tif 000008