(57)【要約】【課題】自律無人航空機による分散したセンサ装置からのデータ収集の効率化を図る。【解決手段】検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置(131〜13N)の上空を飛行する自律無人航空機(11)であって、センサ信号を受信する移動基地局部(55)と、センサ信号に対応するセンサデータを収集データとして順次記憶するセンサデータ記憶部(56)と、自律無人航空機(11)を自律操縦する自律操縦部(5424)と、自律無人航空機が着陸したか否かを判定する着陸判定部(5429)と、自律無人航空機(11)が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部(56)に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局(16)に送信することを示す送信指示を移動基地局部(55)に出力する収集データ送信指示部(5430)と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2020097336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機であって、
前記センサ信号を受信する移動基地局部と、
前記センサ信号に対応するセンサデータを収集データとして順次記憶するセンサデータ記憶部と、
前記自律無人航空機を自律操縦する自律操縦部と、
前記自律無人航空機が着陸したか否かを判定する着陸判定部と、
前記自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、前記センサデータ記憶部に記憶された前記収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を前記移動基地局部に出力する収集データ送信指示部と、
を有する自律無人航空機。
【請求項２】
前記自律無人航空機の位置を示す位置情報を取得する自機位置取得部を更に有し、
前記自律操縦部は、前記位置情報を用いて、前記自律無人航空機を所定の位置に着陸させる、請求項１に記載の自律無人航空機。
【請求項３】
前記センサ装置からの電波強度が所定の停止強度以上であるか否かを判定する電波強度判定部と、
前記電波強度が所定の停止強度以上であると判定されたときに、前記自律無人航空機を空中停止させる空中停止指示部と、
前記自律無人航空機が空中停止したことに応じて、前記センサ信号を受信することを示す受信指示を前記移動基地局部に出力する受信指示部と、
を更に有する請求項１又は２に記載の自律無人航空機。
【請求項４】
検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機の制御方法であって、
前記自律無人航空機が着陸したか否かを判定することと、
前記自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を移動基地局部に出力することと、
を含む制御方法。
【請求項５】
検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機の制御プログラムであって、
前記自律無人航空機が着陸したか否かを判定することと、
前記自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を移動基地局部に出力することと、
を含む処理を、プロセッサに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ収集用自律無人航空機、その制御方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットに多様かつ多数の物が接続され、及びそれらの物から送信され、又はそれらの物に送信される大量の情報の円滑な流通が国民生活及び経済活動の基盤となる社会の実現を図る、インターネット・オブ・シングス（ＩｏＴ:Internet of Things）の実用化が進められている。ＩｏＴの通信方式には、省電力で、なおかつカバーするエリアの広い（ＬＰＷＡ：Low Power and Wide Area）無線方式であることが求められる。ＬＰＷＡ無線方式としては、例えばＬｏＲａ、ＳＩＧＦＯＸ、ＮＢ−ＩｏＴがある。ＬＰＷＡ無線方式の通信距離は数Ｋｍである。
【０００３】
しかし、広大なエリア、例えば、広大な牧場、山岳地帯等にある多くの対象物から遍くデータを収取するには１つの地上基地局だけでは、不十分である。したがって、多くの地上基地局を分散配置する方法が考えられるが、設置場所、メンテナンス、電源供給に課題があり、実用的でも経済的でもない。そこで、広大なエリアでの通信距離不足を補う方法として、無人航空機、例えばドローン等を用いて、対象物の上空を飛行して、対象物からのデータ収集を行う方法がある。無人航空機とは、構造上人が乗ることできない機器あって、遠隔操作又は自動操縦により飛行させ遠隔操作又は自動縦により飛行させることができものをいう。
【０００４】
特許文献１には、航空機に搭載された移動通信装置が、端末装置からのユーザ情報を受信し、地上基地局にユーザ情報を転送する無線通信システムが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、小型無人飛翔体を飛ばして各検知センサ装置から、センサデータを無線通信により読み込み、内部メモリ（メモリカード）に書き込んで記憶させ、小型無人飛翔体からメモリカードを外して、センサデータを取集する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１６−５１２８０９号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の無線通信システムでは、航空機に搭載された移動通信装置と端末装置との間でユーザ情報の送信タイミングを調整するために第１の通信方式を用いている。ユーザ情報は第２の通信方式を用いて端末装置から移動通信装置に送信されるので、２つの通信方式を必要とする。又、空中にある移動通信装置から地上基地局にユーザ情報を転送するので、無線の不安定さや圏外状態等により通信品質の劣化が生じやすい。
【０００８】
特許文献２に記載のデータ取得方法は、小型無人飛翔体の操縦と小型無人飛翔体からメモリカードを外して、センサデータを取集する作業は人間が行っているので、データ収集の効率化が図れない。
【０００９】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、自律無人航空機による分散したセンサ装置からのデータ収集の効率化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る自律無人航空機は、検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機であって、センサ信号を受信する移動基地局部と、センサ信号に対応するセンサデータを収集データとして順次記憶するセンサデータ記憶部と、自律無人航空機を自律操縦する自律操縦部と、自律無人航空機が着陸したか否かを判定する着陸判定部と、自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を移動基地局部に出力する収集データ送信指示部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る自律無人航空機は、自律無人航空機の位置を示す位置情報を取得する自機位置取得部を更に有し、自律操縦部は、位置情報を用いて、自律無人航空機を所定の位置に着陸させる、ことが好ましい。
【００１２】
本発明に係る自律無人航空機は、センサ装置からの電波強度が所定の停止強度以上であるか否かを判定する電波強度判定部と、電波強度が所定の停止強度以上であると判定されたときに、自律無人航空機を空中停止させる空中停止指示部と、自律無人航空機が空中停止したことに応じて、センサ信号を受信することを示す受信指示を移動基地局部に出力する受信指示部と、を更に有することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る自律無人航空機の制御方法は、検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機の制御方法であって、自律無人航空機が着陸したか否かを判定することと、自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を移動基地局部に出力することと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る自律無人航空機の制御プログラムは、検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信するセンサ装置の上空を飛行する自律無人航空機の制御プログラムであって、自律無人航空機が着陸したか否かを判定することと、自律無人航空機が着陸したと判定されたとき、センサデータ記憶部に記憶された収集データを示す収集信号を地上基地局に送信することを示す送信指示を移動基地局部に出力することと、を含む処理を、プロセッサに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る自律無人航空機によれば、分散する各センサ装置からのデータ収集の効率化と高品質化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る自律無人航空機によるデータ収集の１例の概要を示す図である。
【図２】ドローンの外観の１例を示す斜視図である。
【図３】ドローン本体部の構成の１例を示す概要図である。
【図４】制御部のブロック構成の１例を示す図である。
【図５】制御記憶部に記憶される基地位置テーブル、センサ装置位置テーブル、及び飛行計画ファイルの１例を示す図であり、（ａ）は基地位置テーブルの１例を示す図であり、（ｂ）はセンサ装置位置テーブルの１例を示す図であり、（ｃ）飛行計画ファイルの１例を示す図である。
【図６】センサデータ収集処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】収集データ送信処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の一側面に係る自律無人航空機、その制御方法及び制御プログラムについて、図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。尚、以下の説明及び図において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
［実施形態における自律無人航空機のデータ収集の概要］
図１は、実施形態に係る自律無人航空機によるデータ収集の１例の概要を示す図である。
【００１９】
自律無人航空機１１は、例えば、複数のローターを回転させることで揚力を発生させつつ飛行するドローン１１である。ドローン１１は、不図示の移動基地局部を搭載する。移動基地局部は、例えばＬＰＷＡ通信方式の無線装置である。ＬＰＷＡ無線通信方式は、例えばＬｏＲａ、ＳＩＧＦＯＸ、ＮＢ−ＩｏＴである。
【００２０】
ドローン１１は、基地１２から、離陸し、各センサ装置１３１、１３２、・・・、１３Ｎがつけられた対象物１４１、１４２、・・・、１４Ｎの上空を自律飛行する。センサ装置１３１、１３２、・・・、１３Ｎがつけられた対象物１４１、１４２、・・・、１４Ｎは、例えば、放牧されている牛、登山者である。牛につけられたセンサ装置は、例えば、体温、心拍数を計測する生体センサである。したがって、１つのセンサ装置は、複数のセンサを有してもよい。又、センサ装置は、設置されている場所における、例えば気温、雨量、日照量を計測するセンサ装置であってもよい。各センサ装置１３１〜１３Ｎは、検出したセンサデータを示すセンサ信号を複数回に亘って送信する。
【００２１】
ドローン１１に搭載された不図示の移動基地局部は、各センサ装置１３１、１３２、・・・、１３Ｎと無線通信を行い、各センサ信号を複数回に亘って受信する。受信したセンサ信号に対応するセンサデータが、ドローン１１に搭載された不図示のセンサデータ記憶部に収集データとして記憶される。センサ信号の受信にあたっては、ドローン１１はセンサ装置の近傍の上空に空中停止、いわゆるホバリングして、センサ信号を受信することが好ましい。通信が安定し、高い通信品質が維持されるからである。
【００２２】
ドローン１１は不図示のＧＰＳ装置を搭載する。各センサ装置１３１〜１３Ｎの位置情報は飛行前にドローン１１に与えられていることが好ましい。ドローン１１は、各センサ装置１３１〜１３Ｎの位置情報に基づき、自機の位置を確認しながらセンサ装置近傍の上空に飛行することができる。
【００２３】
又、例えば、各センサ装置１３１〜１３Ｎは、それぞれ、複数の測位衛星１５からの電波信号を受信して位置を計測するクローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）装置を有してもよい。ドローン１１は、各センサ装置１３１〜１３Ｎから各センサの位置信号を含むセンサ信号を受信して、センサ装置近傍の上空に自律的に飛行するようにすることができる。
【００２４】
ドローン１１は、各センサ装置１３１〜１３Ｎからのセンサデータの収集が終わると、基地１２に着陸する。基地１２は、例えば、ドローン１１が、離陸又は着陸するためのベース、例えば円錐台を備える。又、基地１２の近傍には、地上基地局１６が設けられている。ドローン１１が基地１２のベースに着陸したとき、ドローン１１に搭載された移動基地局部は、収集した収集データに対応する収集信号を地上基地局１６に送信する。着陸後であれば、多量の収集信号を送信しても、通信の安定性と信頼性が図れるからである。更に収集信号は、地上基地局１６を介して、例えばインターネット１７上に送られる。
【００２５】
［ドローンの外観概要］
図２は、ドローンの外観の１例を示す斜視図である。
【００２６】
ドローン１１は、ドローン本体部２０から４つの支柱２１．２２、２３，２４がそれぞれ脚部２５、２６，２７，２８に接続している。各脚部の上部にはそれぞれ不図示の電気モータ３１、３２，３３、３４が内蔵され、４つの回転翼３５，３６、３７、３８に接続されている。ドローン１１は、４つの回転翼３５〜３８の回転により揚力と推進力を得て飛行することができる。ドローン本体部２０は、不図示の制御部と電源を内蔵し、電源から各支柱内に配線された電気コードにより電力が供給され、各電気モータが駆動される。制御部は、４つの電気モータそれぞれの回転速度と回転方向を制御することにより、ドローン１１の飛行を制御する。更に、各脚部の下側先端には、ドローンの着陸を検出する着陸検出部４１、４２，４３，４４を有する。
【００２７】
ドローン本体部２０の上部には、移動基地局部用の通信アンテナ４５を有する。各センサ装置１３１〜１３Ｎ及び地上基地局１６と通信するためである。又、複数の測位衛星１５からの電波信号を受信するＧＰＳアンテナ４６を有する。更に、緊急時に、ドローン操縦者がドローン１１を手動で遠隔操縦するための操縦アンテナ４７を有してもよい。移動基地局用の通信アンテナ４５、ＧＰＳアンテナ４６、及び操縦アンテナ４７は、ドローン本体部２０に内蔵されていてもよい。
【００２８】
［ドローン本体部の構成の概要］
図３は、ドローン本体部の構成の１例を示す概要図である。
【００２９】
ドローン本体部２０は、電源部５１、回転制御部５２、航法センサ部５３、制御部５４、移動基地局部５５、及びセンサデータ記憶部５６を有する。電源部５１は、飛行用電源５１１、制御用電源５１２、通信用電源５１３を有する。各電源は、１つ又は複数の、例えば、リチウムイオン２次電池、リチウム電池、ニッカド電池により構成される。更に、電源部５１は、各電源のそれぞれの電力残量を検出する電力残量検出部５１４を有する。電力残量検出部５１４は、制御部５４に接続される。各電源の残存電力量信号を制御部５４に送るためである。
【００３０】
飛行用電源５１１は、回転制御部５２を介して、４つの電気モータ３１〜３４に電力を供給して、回転翼３５〜３８を回転させる。各回転翼の回転速度は供給電力に応じて変化し、供給電力の調整は回転制御部５２が行う。ドローン１１の飛行を制御する制御部５４が回転制御部５２に接続され、制御部５４は、回転制御部５２が飛行に応じた適切な供給電力を電気モータ３１〜３４に供給するように制御する。
【００３１】
制御用電源５１２は、航法センサ部５３、制御部５４、及びセンサデータ記憶部５６に電源を供給する。通信用電源５１３は、移動基地局部５５に電力を供給する。
【００３２】
３つの電源は１つにまとめてもよい。又、例えば、制御用電源５１２と通信用電源５１３とを１つにまとめてもよい。
【００３３】
航法センサ部５３は、制御部５４に接続され、ドローン１１の飛行情報、例えば、速度、加速度、傾き、位置を計測し、制御部５４に伝える。制御部５４は、得られた飛行情報に基づきドローン１１の飛行を制御する。航法センサ部５３は、慣性計測装置５３１（ＩＭＵ：inertial measurement unit）とＧＰＳ装置５３２を有し、ＧＰＳ装置５３２は、ＧＰＳアンテナ４６に接続される。
【００３４】
制御部５４は、ドローン１１の飛行制御、各センサ装置１３１〜１３Ｎの位置検出、各センサ装置１３１〜１３Ｎ及び基地１２への飛行ルート制御、移動基地局部５５と各センサ装置１３１〜１３Ｎの通信制御等を行う。又、制御部５４は、操縦者がドローン１１を手動で操縦できるように操縦アンテナ４７と接続される。
【００３５】
移動基地局部５５は、制御部５４に接続される。移動基地局部５５は、通信アンテナ４５と接続され、例えば、ＬｏＬａ通信方式により各センサ装置と通信することができる。又、移動基地局部５５は、各センサ装置からの通信信号の電波強度を計測することができる。制御部５４は、移動基地局部５５が計測した電波強度により、各センサ装置とドローン１１との距離を推定できる。
【００３６】
センサデータ記憶部５６は、制御部５４と移動基地局部５５に接続されている。センサデータ記憶部５６は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：hard disk drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、着脱式フラッシュメモリユニットである。センサデータ記憶部５６には、移動基地局部５５が、各センサ装置１３１〜１３Ｎから収集したセンサデータが記憶され、収集データとして蓄積される。制御部５４は、センサデータ記憶部５６の残記憶容量を検出し、残記憶容量が少ない場合は、ドローンの飛行ルートを変更して基地１２に着陸することができる。
【００３７】
更に、制御部５４は、ドローン１１の脚部に設けられた着陸検出部４１〜４４に接続される。ドローン１１が基地１２に着陸すると、着陸検出部４１〜４４からの着陸検出信号を受信した制御部５４は、移動基地局部５５が、センサデータ記憶部５６に蓄積された収集データを収集信号として地上基地局１６に送信するように制御することができる。着陸検出部４１〜４４は、例えば、基地１２の円錐台上部面に接触したことを検知するタッチセンサである。又、着陸検出部は本体底面に取り付けられた超音波距離センサであってもよい。超音波距離センサは超音波を地上方向に向け発信して、反射波を受信することにより、ドローン１１と基地１２の円錐台上部面との距離を計測することにより、着陸を検出することができる。
【００３８】
［制御部のブロック構成］
図４は、制御部のブロック構成の１例を示す図である。
【００３９】
制御部５４は、制御記憶部５４１と、制御処理部５４２とを有する。制御記憶部５４１は、１又は複数の半導体メモリにより構成される。例えば、ＲＡＭや、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリの少なくとも一つを有する。制御記憶部５４１は、制御処理部５４２による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。
【００４０】
制御記憶部５４１は、ドライバプログラムとして、回転制御部５２、慣性計測装置（ＩＭＵ)５３１等を制御するデバイスドライバプログラムを記憶する。コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて制御記憶部５４１にインストールされてもよい。また、プログラムサーバ等からダウンロードしてインストールしてもよい。
【００４１】
更に、制御記憶部５４１は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。制御記憶部５４１は、基地１２との位置情報を記録した基地位置テーブル５４１１、各センサ装置の位置情報を記録したセンサ装置位置テーブル５４１２、飛行計画ファイル５４１３等を記憶する。
【００４２】
制御処理部５４２は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。制御処理部５４２は、ドローン１１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＭＣＵ（Micro Computer Unit）等のプロセッサである。
【００４３】
制御処理部５４２は、制御記憶部５４１に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、制御処理部５４２は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行してもよい。制御処理部５４２は、飛行計画取得部５４２１、センサ装置カウンタ５４２２、自機位置取得部５４２３、自律操縦部５４２４、電波強度判定部５４２５、空中停止指示部５４２６、受信指示部５４２７、距離判定部５４２８、着陸判定部５４２９、収集データ送信指示部５４３０、手動操縦部５４３１等を有する。
【００４４】
手動操縦部５４３１は、ドローン１１を操縦者が手動で操縦するための処理を行う。自律操縦部５４２４による自律飛行中であっても、操縦者の指示により制御部５４は、自律操縦部５４２４に対して、割込制御を行い手動操縦部５４３１により、ドローン１１を操縦することが可能になる。緊急性を要するセンサ装置との通信を行う際に有効である。又、手動操縦部５４３１による割込制御が終了したときには、自律操縦部５４２４は、中断された自律飛行を再開することが可能となる。
【００４５】
制御処理部５４２が有するこれらの各部は、独立した集積回路、回路モジュール、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして制御部５４に実装されてもよい。
【００４６】
図５は、制御記憶部に記憶される基地位置テーブル、センサ装置位置テーブル、及び飛行計画ファイルの１例を示す図である。図５（ａ）は基地位置テーブルの１例を示す図であり、図５（ｂ）はセンサ装置位置テーブルの１例を示す図であり、図５（ｃ）飛行計画ファイルの１例を示す図である。
【００４７】
ドローン１１が離陸又は着陸可能な基地１２は、複数あってもよい。基地位置テーブル５４１１は、それぞれの基地ＩＤと基地の位置を示す、例えば、緯度、経度、及び高度のデータを記憶する。なお、高度のデータはなくともよい。
【００４８】
図５（ｂ）はセンサ装置位置テーブルの１例を示す図である。センサ装置位置テーブル５４１２は、それぞれの基地ＩＤと基地の位置を示す、例えば、緯度、経度、及び高度のデータを記憶する。なお、高度のデータはなくともよい。
【００４９】
図５（ｃ）は、飛行計画ファイルの１例を示す図である。飛行計画ファイル５４１３は、ドローン１１が着陸を予定している基地の基地ＩＤ、センサデータを収集するセンサ装置の数、及びセンサデータを収集するセンサ装置のセンサ装置ＩＤが記憶されている。ドローン１１は、飛行計画ファイル５４１３に記憶されているセンサ装置のセンサＩＤの順番に従いセンサ装置上空を飛行し、記載されている基地ＩＤの基地に着陸する。
【００５０】
［センサデータ収集処理フロー］
図６は、制御処理部５４２により実行されるセンサデータ収集処理の一例を示すフローチャートである。図６に示すセンサデータ収集処理は、予め制御記憶部５４１に記憶されているセンサデータ収集プログラムに基づいて、主に制御処理部５４２によりドローン１１の各要素と協働して実行される。
【００５１】
飛行計画取得部５４２１は、飛行計画ファイル５４１３からセンサデータを収集するセンサ装置数Ｎを取得する（ＳＴ６０１）。センサ装置カウンタ５４２２はカウンタの値ｎを初期値１にセットする（ＳＴ６０２）。飛行計画取得部５４２１は、飛行計画ファイル５４１３から第１番のセンサ装置のセンサ装置ＩＤを取得し、センサ装置位置テーブル５４１２からセンサ装置ＩＤに対応するセンサ装置の位置データを取得する（ＳＴ６０３）。自機位置取得部５４２３は、ドローン１１の位置データをＧＰＳ装置５３２から取得する（ＳＴ６０４）。自律操縦部５４２４は、第１番のセンサ装置の位置データとドローン１１の位置データに応じて、ドローン１１を第１番目のセンサ装置位置の上空に向け飛行させる（ＳＴ６０５）。
【００５２】
電波強度判定部５４２５は、移動基地局部５５を介して、第１番目のセンサ装置からの電波信号の強度を判定する（ＳＴ６０６）。電波信号強度が所定の停止強度Ｅ以上である（ＳＴ６０６：ＹＥＳ）ときは、空中停止指示部５４２６は、ドローン１１を空中停止させる（ＳＴ６０７）。電波信号強度が所定の停止強度Ｅより小さい（ＳＴ６０６：ＮＯ）ときは、自律操縦部５４２４は、更にドローン１１を第１番目のセンサ装置位置の上空に向け飛行させる（ＳＴ６０５）。
【００５３】
ドローン１１が空中停止した状態で、受信指示部５４２７は、移動基地局部５５に第１番目のセンサ装置からのセンサ信号を受信する受信指示を出力する（ＳＴ６０８）。移動基地局部５５は、受信したセンサ信号に対応する収集データを、センサデータ記憶部５６に記憶させる。ドローン１１が第１番目のセンサ装置に近い上空で空中停止した状態で、センサ信号を受信することで通信品質は安定する。又、センサ装置が設置された場所の地形、気象によってそれぞれのセンサ装置からの電波強度が異なることがある。第１番目のセンサ装置からの電波強度が強い状態で、移動基地局部５５はセンサ信号を受信するので通信品質は高くなる。
【００５４】
センサデータ取得と記憶（ＳＴ６０８）が完了すると、センサ装置カウンタ５４２２はカウンタ値ｎに１をインクリメントする（ＳＴ６０９）。飛行計画取得部５４２１は、センサ装置カウンタの値ｎがデータ収集するセンサ装置の数Ｎを超えるか否かを判定する（ＳＴ６１０）。
【００５５】
センサ装置カウンタの値ｎがデータ収集するセンサ装置の数Ｎを超えない（ＳＴ６１０：ＮＯ）ときは、ＳＴ６０３に戻り、飛行計画取得部５４２１は飛行計画ファイル５４１３から第２番目のセンサ装置との位置データを取得する（ＳＴ６０３）。センサ装置カウンタｎの値がセンサ装置の数Ｎを超えるまでＳＴ６０３〜ＳＴ６１０の処理ループが繰り返され、各センサ装置からのセンサ信号に対応するセンサデータが収集データとしてセンサデータ記憶部５６に順次記憶される。センサ装置カウンタの値ｎがデータ収集するセンサ装置の数Ｎを超えた（ＳＴ６１０：ＹＥＳ）ときは、センサデータ収集処理は終了する。
【００５６】
［収集データ送信処理フロー］
図７は、センサデータ収集後、制御処理部５４２により実行される収集データ送信処理の一例を示すフローチャートである。図７に示す収集データ送信処理は、予め制御記憶部５４１に記憶されている収集データ送信処理プログラムに基づいて、主に制御処理部５４２によりドローン１１の各要素と協働して実行される。
【００５７】
飛行計画取得部５４２１は飛行計画ファイル５４１３から着陸する基地１２の基地ＩＤを取得し、基地位置テーブル５４１１から基地ＩＤに対応する着陸する基地１２の位置データを取得する（ＳＴ７０１）。自機位置取得部５４２３は、ドローン１１の位置データをＧＰＳ装置５３２から取得する（ＳＴ７０２）。自律操縦部５４２４は、着陸する基地１２の位置データとドローン１１の位置データに応じて、ドローン１１を着陸する基地１２の上空に向け飛行させる（ＳＴ７０３）。
【００５８】
距離判定部５４２８は、着陸する基地１２の位置データとドローン１１の位置データに基づいて着陸する基地１２とドローン１１との距離が所定の距離Ｌ（ｍ）以下であるか否かを判定する（ＳＴ７０４）。着陸する基地１２とドローン１１との距離が所定の距離Ｌを超える（ＳＴ７０４：ＮＯ）ときは、ＳＴ７０２に戻る。着陸する基地１２とドローン１１との距離が所定の距離Ｌ（ｍ）以下である（ＳＴ７０４：ＹＥＳ）ときは、自律操縦部５４２４はドローン１１を降下させる（ＳＴ７０５）。
【００５９】
着陸判定部５４２９は、着陸検出部４１〜４４からの着陸検出信号に基づきドローン１１が基地１２に着陸したか否かを判定する（ＳＴ７０６）。ドローン１１が基地１２に着陸した（ＳＴ７０６：ＹＥＳ）ときは、収集データ送信指示部５４３０は、移動基地局部５５に地上基地局１６にセンサデータ記憶部５６に記憶された収集データを送信する送信指示を出力する（ＳＴ７０７）。その後、収集データ送信処理は終了する。ドローン１１が着陸して安定した状態で、地上基地局１６に収集データ信号を送るので、上空で送信するよりも通信品質は向上する。ドローン１１が基地１２に着陸していない（ＳＴ７０６：ＹＥＳ）ときは、ＳＴ７０５に戻り、自律操縦部５４２４はドローン１１を更に降下させる（ＳＴ７０５）。
【００６０】
本実施形態のドローン１１は、４つの回転翼３５、３６，３７、３８を有するとして説明したが、別の例として、６つ、又は８つの回転翼を有していてもよい。
【００６１】
当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換、及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６２】
１１    自律無人航空機
１２    基地
１３１〜１３Ｎ    センサ装置
１４１〜１４Ｎ    対象物
１５    測位衛星
１６    地上基地局
１７    インターネット
２０    ドローン本体部
２１〜２４    支柱
２５〜２８    脚部
３１〜３４    電気モータ
３５〜３８    回転翼
４１〜４４    着陸検出部
４５    通信アンテナ
４６    ＧＰＳアンテナ
４７    操縦アンテナ
５１    電源部
５２    回転制御部
５３    航法センサ部
５４    制御部
５５    移動基地局部
５６    センサデータ記憶部
【図１】
2020097336.tif 000003
【図２】
2020097336.tif 000004
【図３】
2020097336.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月12日(2019.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかし、広大なエリア、例えば、広大な牧場、山岳地帯等にある多くの対象物から遍くデータを収取するには１つの地上基地局だけでは、不十分である。したがって、多くの地上基地局を分散配置する方法が考えられるが、設置場所、メンテナンス、電源供給に課題があり、実用的でも経済的でもない。そこで、広大なエリアでの通信距離不足を補う方法として、無人航空機、例えばドローン等を用いて、対象物の上空を飛行して、対象物からのデータ収集を行う方法がある。無人航空機とは、構造上人が乗ることができない機器であって、遠隔操作又は自動操縦により飛行させることができるものをいう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】再公表特許第２０１６／１３５９４７号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４３２１５号公報