(57)【要約】      （修正有）【課題】移動物体をリモート地点から制御する従来の技術は、電波法で許可された微弱無線電波を利用していたが、微弱無線は，到達距離に制限があり広域に移動物体を制御することには適さなかった。また高速伝送路を設定することが出来なかった。【解決手段】本発明は携帯電話を使うことによって、広域かつ高速の伝送路を設定し、コンピュータ等の高性能制御装置をもちいて移動物体を広域に亘り高精度にリモート地点から制御する方式に係る発明である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空中、地上、あるいは水面を移動する移動物体に搭載した当該物体の位置姿勢、移動速度等の検出装置（動作情報検出装置という）と当該物体の移動速度、移動向、姿勢等を制御する装置（動作制御装置という）を移動物体に搭載した携帯電話端末に接続した構成において、
【請求項２】
リモート地点にあるリモート制御装置及びこれに接続された第二の携帯電話端末から、移動物体に搭載した携帯電話端末をダイヤルその他の手段によって呼び出し接続した後、設定された通話回線を通じ動作情報検出装置からの情報を自動的にリモート制御装置に取り込み、移動物体の状況をモニターする信号とともに、移動物体に搭載した撮影画像をリモート制御装置内に転送し、
【請求項３】
あらかじめリモート制御装置内に設定した移動ルート、移動速度等と実際の飛行状況を照合し、空中の風の状況を推算することで風や携帯電話回線の地上局を考慮した最適な飛行ルートを算出し、状況に応じた飛行ルートの指令値を移動物体に送り返し、
【請求項４】
移動物体搭載の動作制御装置を通じて自動的かつ連続的に最適な動作制御を行う方式
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０１】本発明は、空中や地上あるいは水面上を移動する移動物体の、移動速度、移動方向、姿勢、等を制御する方式に係る技術である。
【技術背景】
【０２】従来の技術は、電波法で許可された微弱無線電波により移動体とリモート地点の制御装置を結んで制御する方法が採用されていたが、微弱無線は，到達距離に制限があり広域に移動物体を制御することには適さなかった。また高速伝送路を設定することが出来なかった。
【０３】本発明は携帯電話を使うことによって、広域かつ高速の伝送路を設定し、コンピュータ等の高性能制御装置をもちいて移動物体を広域に亘り高精度にリモート地点から制御する方式に係る発明である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０４】従来の技術では微弱電波を使うため制御可能な範囲が狭く、地形などの環境条件にもよるが１ｋｍ前後であった。【０５】また、移動物体と制御装置間の通信路が狭帯域であり動画像や、高精細画像のような大容量の情報を送ることが出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【０６】本発明は携帯電話回線を移動物体とリモート地点の制御装置間に設定し、この通信路を用いて情報を伝送することによって、上記課題を全て経済的に解決する。
【発明の効果】
【０７】  本発明により、移動物体の制御可能範囲は、携帯電話の通信可能範囲と一致し、日本全国はもとより、全世界に広がり、【０８】動画像や高精細画像が移動物体からオンラインでリモート制御装置に送信可能となるため、利便性と効用が飛躍的に高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０９】移動物体にその運動を制御する姿勢制御装置と姿勢・運動の状態を検知する検知装置と画像など外部の情報を取り入れる撮像装置やセンサと携帯電話回線を制御する通信制御装置を搭載しこれらを電気的に結合して例えば半導体ボードに構成する。【１０】リモート地点の制御装置には、携帯電話回線を制御する通信制御装置と、移動物体の運動を制御する装置および移動物体が取得した画像などの外部情報を処理する装置を例えば汎用コンピュータのプログラムなどで構成する。
【実施例１】
【１１】図−１において１は飛行物体に搭載された動作情報検出装置、２は動作制御装置、３は携帯電話端末、ａはこれらを結ぶ電気回路網である。ｂは携帯電話回線、４はリモート地点の制御装置に接続した第二の携帯電話端末、５はリモート制御装置であり、ｃはこれらを結ぶ電気回路網である。飛行物体とリモート地点を結ぶ携帯電話回線ｂの数は帯域や電送スピードに応じて単一の場合もあれば複数の場合もある。【１２】動作情報検出装置１は内蔵したＧＰＳセンサ、速度センサ、高度センサ、傾斜センサ、あるいは移動物体のエンジンセンサ、操縦系統センサ、異常検出センサ等の情報を、情報の種類によって一定時間間隔ごとあるいは、発生の都度収集し、電気回路ａを通じて携帯電話端末３に送り出している。リモートにある第二の携帯電話端末４はリモート制御装置５の指令あるいは人手等によりダイヤル発信し飛行物体の携帯電話端末３を呼び出すと、携帯電話端末３は自動応答し、応答信号を携帯電話４に返送して携帯電話回線ｂが設定される。リモート制御装置５は、携帯電話回線ｂが設定されたことを認知すると動作情報検出装置１からの情報を順次読み込み所定の処理を行う。【１３】動作情報検出装置１からの位置、姿勢，移動速度等の情報をリモート制御装置内にて処理する流れの例を図−２に示す。動作情報検出装置から送られた情報は、動作情報受信部によって受信し位置情報、姿勢情報，移動速度情報などの情報の属性を識別し、次の風推定部に渡す。【１４】風推定部の動作を図−３に示す。風推定部ではピトー管の大気速度とＧＰＳによる対地速度の差を検出し、風の成分を推定する。風を考慮すると、目的地までの、または目的地から出発地までの最適な飛行経路が変化する。上図に示すように，初め，原点（０，０）にあった飛行物体が，風の吹く環境下，座標（０，５００）まで飛行して，原点に戻ってくる飛行経路を考える．バッテリー消費量，あるいは飛行時間という最小化すべき評価関数を設定すると，軌道最適化問題（最適制御問題）が定義でき、標準的なパソコンなどで解くことができる．【１５】飛行物体は、地上の携帯電話局の電波到達範囲内を飛行することが望ましいので、そのことも考慮して移動経路を最適に算出する。具体的には、移動経路上の格子点に重みを設定し、重みが最小となる経路を選択する。各格子点における重みは、基地局との通信における送受信電力、所要旋回量より計算する。その様子を図−４に示す。本実施例においては、前記実施例に加えて移動するエリア内の携帯電話用無線通信基地局の位置座標と出力仕様データを含むデータ保存手段と、移動体の将来の移動経路を無線通信基地局と通信可能な経路に基づいて決定する経路計算手段からなる誘導制御装置である。経路計算手段においては、移動経路上の格子点に重みを設定し、重みが最小となる経路を選択する。各格子点における重みは、基地局との通信における送受信電力、所要旋回量より計算する。基地局の座標はデータ保存手段たるデータベースを用いて求める。携帯電話を無線通信手段として用いる移動物体においては、目標点までの移動中に携帯電話の無線通信基地局が途切れることにより、誘導が困難となる場合がある。本発明の実施例によれば、基地局と通信可能な経路を主として選択することで、通信の中断を伴うことなく、精度の良い誘導が可能となる。  また、移動中の障害物や高度の情報をリモート制御装置内に記憶し、そうした状況を考慮した最適な移動ルートの設定が可能である。
【実施例２】
【１６】制御情報送信部は、制御情報作成部から渡された動作修正データを携帯電話端末４、携帯電話回線ｂ、艇体電話端末３をとおして移動物体の動作制御装置２に送信する。動作制御装置２はこれに接続された移動物体のエンジンや方向陀などを動作修正データに応じて作動させる。【１７】携帯電話回線ａに電送されるデータの流れの例を図−５に示す。下り方向は動作情報検出装置１からリモート制御装置５に送られるデータである。下り方向においてＳは同期信号、Ｄはデータを示す。同期信号はデータが無いときに送信される。個々のデータは属性識別用のヘッダ部と情報部で構成されその長さは一定または可変である。データにはＧＰＳで検出した位置情報のように一定時間ごとに送信されるものと障害情報のように不定時に送信されるものがある。データの属性は例えばＧＰＳ情報，速度，高度，傾斜、進行方向、エンジン回転数、障害情報など移動物体の動作や制御に固有のデータのほか，移動物体に搭載したカメラや赤外線センサなどの各種外部観測装置等からのデータも含まれる。また伝送制御のためのデータも含まれる。【１８】上り方向はリモート制御装置５から動作制御装置２に電送されるデータである。Ｓはデータがないときに送られる同期信号、Ｃは動作制御ためのコマンドデータである。コマンドには、移動物体の動作修正や速度制御、離発着制御，スタートストップ制御など移動物体の動作制御に固有のコマンドのほか、搭載した外部観測装置等のオン，オフや方向，感度等を制御するコマンドも含まれる。また伝送制御のためのコマンドも含まれる。【１９】携帯電話回線を通じたデータ電送は、場合により地上回線の瞬断や電波強度の不足による中断の可能性がある。この対策として，本方式では各種の信頼度向上対策の採用が可    能である。例えば、上り下りのデータ電送に誤り制御技術を採用し、伝送路の中断により失われたデータやコマンドを再送したり誤り訂正符号により自動的に再生したりすることが出来る。これらは既知の技術である。【２０】本方式特有のデータ電送中断対策として、リモート制御装置５による制御と動作制御装置２による制御の方法がある。リモート制御装置５は一定時間ごとに、伝送路チェックコマンドを動作制御装置２に対し送信する。動作制御装置２はこれを正常に受信すれば動作情報検出装置１に受信確認を通知する。動作情報検出装置１は受信確認の伝送制御データをリモート制御装置に対し送出する。リモート制御装置５は、伝送路チェックコマンド送出から一定時間内に受信確認の伝送制御データを受信できなければ中断発生と判断する。またリモート制御装置５の動作情報受信部は一定時間内に下りの情報（同期信号と各種データ）を受信しない場合にも中断発生と判断する。いずれの判断の場合でもリモート制御装置５は電話端末４に対してオフフック及び再ダイヤルを指令する。一定時間内に回復できない場合には伝送路チェックコマンドの送出を停め、外部にアラームを出す。【２１】動作制御装置２は一定時間伝送路チェックコマンドの受信が無い場合、中断と判断する。また移動物体の携帯電話端末３から受信電波強度が一定時間以上に亘り一定レベル  以下になったという情報を受けたとき中断と判断する。いずれの場合にも、動作制御装置はリモート制御装置からの制御モードを予め内部に設定した移動ルートや動作プログラムによる自律制御モードに切り替える。【２２】自律制御モードでは，例えば中断発生地点での自動停止、自動周回運動、或は，定められた地点への自動移動などを行う。なお自律制御モードにおいて、地上からの制御が回復すればリモート制御モードに復帰する。
【実施例３】
【２３】無人飛行機に搭載したカメラを用いたターゲット追尾制御の例について図−６に示す。無人飛行機は，リモート制御装置５に予め設定したターゲット探索ルート制御プログラムによりルート制御されて飛行する。例えば指定した特定エリアを余すことなくカメラで観測できるように格子状に飛行するなど。動作検出装置１に接続した機上のカメラからの情報は連続してリモート制御装置５の動作情報受信部にて受信し、画像データ特徴探索プログラムによって予め設定したターゲット特徴データとの比較を行う。ターゲット特徴データと一致する画像データを受信した場合、直ちにターゲット追尾制御プログラムに切り替え、ターゲットの追尾に移る。【２４】ターゲットの追尾方法は例えばターゲットの移動速度にあわせてターゲット上を旋回移動したり、あるいは発煙装置を点火して飛行するなどがある。
【図面の簡単な説明】
【２５】
【図１】システムの構成の説明図
【図２】制御の流れの説明図
【図３】風推定部における軌道最適化の説明図
【図４】移動経路制御の説明図
【図５】データの流れ説明図
【図６】カメラによる追尾制御説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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