(57)【要約】【課題】無線通信の中継先の移動通信装置が移動する場合に無線通信を円滑に継続させること。【解決手段】移動通信装置と、コントローラと移動通信装置間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置において、移動通信装置の現在位置とコントローラが移動通信装置に送信する移動制御情報に基づいて移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想部と、予想位置と障害物情報に基づいて予想位置での移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断部と、第１範囲とコントローラの位置でのコントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断部と、通信中継装置の現在位置と共通範囲に基づいて通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断部と、移動予定位置を報知する報知部と、を備える。【選択図】図１２
2018056842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置において、
前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想部と、
前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断部と、
前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断部と、
前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断部と、
前記移動予定位置を報知する報知部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記コントローラの位置と前記予想位置と前記移動予定位置と障害物情報とに基づいて、前記コントローラ、前記移動通信装置及び前記通信中継装置の各アンテナ制御情報、又は、前記コントローラ、前記移動通信装置及び前記通信中継装置のうち少なくとも一つの装置のアンテナ制御情報を判断するアンテナ制御情報判断部をさらに備え、
前記報知部は前記アンテナ制御情報を報知する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記移動通信装置が前記移動制御情報に従って移動を完了するまでに、前記通信中継装置の移動予定位置への移動と、前記アンテナ制御情報に基づくアンテナの制御とを完了させる、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
コントローラが無線送信する信号に応じて動作する移動通信装置と、
前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置と、
を備える通信システム。
【請求項５】
コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置の制御方法において、
前記制御装置が、前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想ステップと、
前記制御装置が、前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断ステップと、
前記制御装置が、前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断ステップと、
前記制御装置が、前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断ステップと、
前記制御装置が、前記移動予定位置を報知する報知ステップと、
を含む制御方法。
【請求項６】
コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置のコンピュータに、
前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想機能と、
前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断機能と、
前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断機能と、
前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断機能と、
前記移動予定位置を報知する報知機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、通信システム、制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の中継技術として例えば特許文献１，２，３に記載される従来技術が知られている。特許文献１は、無線信号の伝播経路の途中に障害物が存在する場合であっても、無線通信装置が他の無線通信装置と通信可能とするための無線通信中継技術を開示する。特許文献２は、中継局の基地局側アンテナを最適な方向に自動調整するための無線通信中継技術を開示する。特許文献３は、中継局を効果的に利用するための無線通信中継技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８６２６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−５４７３５号公報
【特許文献３】米国特許第８３３１８５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の無線通信中継技術では、無線通信を中継する先の無線通信装置が移動すると、無線通信を円滑に継続させることが難しい可能性があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、無線通信を中継する先の無線通信装置（移動通信装置）が移動する場合に無線通信を円滑に継続させることができる、制御装置、通信システム、制御方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置において、前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想部と、前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断部と、前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断部と、前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断部と、前記移動予定位置を報知する報知部と、を備える制御装置である。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の制御装置において、前記コントローラの位置と前記予想位置と前記移動予定位置と障害物情報とに基づいて、前記コントローラ、前記移動通信装置及び前記通信中継装置の各アンテナ制御情報、又は、前記コントローラ、前記移動通信装置及び前記通信中継装置のうち少なくとも一つの装置のアンテナ制御情報を判断するアンテナ制御情報判断部をさらに備え、前記報知部は前記アンテナ制御情報を報知する、制御装置である。
（３）本発明の一態様は、上記（２）の制御装置において、前記制御装置は、前記移動通信装置が前記移動制御情報に従って移動を完了するまでに、前記通信中継装置の移動予定位置への移動と、前記アンテナ制御情報に基づくアンテナの制御とを完了させる、制御装置である。
【０００７】
（４）本発明の一態様は、コントローラが無線送信する信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置と、上記（１）から（３）のいずれかの制御装置と、を備える通信システムである。
【０００８】
（５）本発明の一態様は、コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置の制御方法において、前記制御装置が、前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想ステップと、前記制御装置が、前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断ステップと、前記制御装置が、前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断ステップと、前記制御装置が、前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断ステップと、前記制御装置が、前記移動予定位置を報知する報知ステップと、を含む制御方法である。
【０００９】
（６）本発明の一態様は、コントローラからの信号に応じて動作する移動通信装置と、前記コントローラと前記移動通信装置との間の通信を中継する通信中継装置とを制御する制御装置のコンピュータに、前記移動通信装置の現在位置と前記コントローラが前記移動通信装置に送信する移動制御情報とに基づいて、前記移動通信装置の予想位置を判断する移動通信装置位置予想機能と、前記予想位置と障害物情報とに基づいて、前記予想位置における前記移動通信装置のアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第１範囲を判断する第１範囲判断機能と、前記第１範囲と、前記コントローラの位置における前記コントローラのアンテナから一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な第２範囲との共通範囲を判断する共通範囲判断機能と、前記通信中継装置の現在位置と前記共通範囲とに基づいて、前記通信中継装置の移動予定位置を判断する通信中継装置移動予定判断機能と、前記移動予定位置を報知する報知機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無線通信を中継する先の無線通信装置（移動通信装置）が移動する場合に該無線通信を円滑に継続させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る通信システム２の構成例を示す図である。
【図２】一実施形態に係るロボットコントローラ１０の構成例を示すブロック図である。
【図３】一実施形態に係る通信中継装置２０の構成例を示すブロック図である。
【図４】一実施形態に係るロボット３０の構成例を示すブロック図である。
【図５】一実施形態に係る制御方法の手順の例を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態に係る制御方法の手順の例を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態に係る制御方法の手順の例を示すフローチャートである。
【図８】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図９】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図１０】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図１１】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図１２】一実施形態に係る制御装置１０００の機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係る通信システム２の構成例を示す図である。図１において、通信システム２は、ロボットコントローラ１０と、通信中継装置２０と、ロボット３０とを備える。ロボット３０は、移動通信装置の例である。該移動通信装置は、コントローラが無線送信する信号に応じて動作する。該移動通信装置は、無線通信装置の例である。ロボット３０は、ロボットコントローラ１０が無線送信する信号に応じて動作する。
【００１３】
通信中継装置２０は、ロボットコントローラ１０とロボット３０との間の通信を中継する。図１に例示されるように、ロボットコントローラ１０とロボット３０との間には障害物４０が存在する。ロボットコントローラ１０から送信された無線信号５６は、障害物４０によって、直接にはロボット３０に届かない。言い換えると、ロボットコントローラ１０から見ると、ロボット３０はＬＯＳ（Line Of Sight）の範囲に存在しない。ロボットコントローラ１０のＬＯＳは、ロボットコントローラ１０のアンテナから直接見通せる範囲内であって無線信号の送受信の可能な範囲である。
【００１４】
一方、通信中継装置２０は、ロボットコントローラ１０のＬＯＳの範囲内に存在し、且つ、ロボット３０のＬＯＳの範囲内に存在する。このため、ロボットコントローラ１０と通信中継装置２０との間の無線通信、及び、通信中継装置２０とロボット３０との間の無線通信は共に良好である。
【００１５】
通信中継装置２０は、ロボットコントローラ１０から送信された無線信号５２を受信し、該受信した無線信号５２を無線信号５４としてロボット３０に送信する。通信中継装置２０がロボットコントローラ１０とロボット３０との間の通信を中継することによって、障害物４０が存在しても、ロボット３０は、ロボットコントローラ１０が送信した信号を正常に受信することができる。
【００１６】
ロボットコントローラ１０は、ロボット３０を遠隔で操作するための遠隔操作機能を有する。また、ロボットコントローラ１０は、ロボット３０と通信中継装置２０とを制御する制御装置の機能を有する。
【００１７】
本実施形態では、ロボット３０は、ロボットコントローラ１０の遠隔操作によって移動する。ロボット３０が移動することによって、通信中継装置２０は、ロボット３０のＬＯＳの範囲外に位置する可能性がある。ロボット３０の移動によって通信中継装置２０がロボット３０のＬＯＳの範囲外に位置すると、通信中継装置２０とロボット３０との間の無線通信は、ロボット３０の移動前に比して、通信品質が劣化すると考えられる。そこで、本実施形態では、ロボット３０が移動した後も、通信中継装置２０が、ロボットコントローラ１０のＬＯＳの範囲内に存在し、且つ、ロボット３０のＬＯＳの範囲内に存在するように、通信中継装置２０の位置を制御する。これにより、ロボット３０の移動後においても無線通信を円滑に継続させることを図る。さらには、ロボットコントローラ１０、通信中継装置２０又はロボット３０のアンテナを必要に応じて制御することにより、無線通信品質の安定化を図る。
【００１８】
図２は、ロボットコントローラ１０の構成例を示すブロック図である。図２において、ロボットコントローラ１０は、アンテナ１０１と、送受部１０２と、アンテナ調整部１０３と、主制御部１０４と、記憶部１０５と、位置管理部１０６と、を備える。アンテナ調整部１０３は、アンテナ情報取得部１１１と、アンテナ制御部１１２とを備える。位置管理部１０６は、位置情報取得部１２１と、障害物情報取得部１２２とを備える。
【００１９】
アンテナ１０１は、無線信号を電波により送受する。送受部１０２は、アンテナ１０１を介して無線信号を送受する。アンテナ調整部１０３は、アンテナ１０１の調整機能を備える。アンテナ情報取得部１１１は、アンテナ１０１の情報を取得する。アンテナ制御部１１２は、アンテナ１０１の制御を行う。
【００２０】
主制御部１０４は、ロボットコントローラ１０の制御を行う。主制御部１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）及びメモリ等から構成され、該ＣＰＵが主制御部１０４の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを実行することにより主制御部１０４の機能が実現される。記憶部１０５は、各種のデータを格納する。
【００２１】
位置管理部１０６は、ロボットコントローラ１０等の位置を管理する。位置情報取得部１２１は、ロボットコントローラ１０の位置情報を取得する。障害物情報取得部１２２は、障害物４０の情報を取得する。
【００２２】
図３は、通信中継装置２０の構成例を示すブロック図である。図３において、通信中継装置２０は、アンテナ２０１−１，２０１−２と、送受部２０２−１，２０２−２と、アンテナ調整部２０３と、主制御部２０４と、記憶部２０５と、位置管理部２０６と、を備える。アンテナ調整部２０３は、アンテナ情報取得部２１１と、アンテナ制御部２１２とを備える。位置管理部２０６は、位置情報取得部２２１と、移動制御部２２３とを備える。
【００２３】
アンテナ２０１−１，２０１−２は、無線信号を電波により送受する。アンテナ２０１−１は、ロボットコントローラ１０向けのアンテナである。アンテナ２０１−２は、ロボット３０向けのアンテナである。送受部２０２−１は、アンテナ２０１−１を介して無線信号を送受する。送受部２０２−１は、ロボットコントローラ１０向けの送受部である。送受部２０２−２は、アンテナ２０１−２を介して無線信号を送受する。送受部２０２−２は、ロボット３０向けの送受部である。
【００２４】
アンテナ調整部２０３は、アンテナ２０１−１，２０１−２の調整機能を備える。アンテナ情報取得部２１１は、アンテナ２０１−１，２０１−２の情報を取得する。アンテナ制御部２１２は、アンテナ２０１−１，２０１−２の制御を行う。
【００２５】
主制御部２０４は、通信中継装置２０の制御を行う。主制御部２０４は、ＣＰＵ及びメモリ等から構成され、該ＣＰＵが主制御部２０４の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを実行することにより主制御部２０４の機能が実現される。記憶部２０５は、各種のデータを格納する。
【００２６】
位置管理部２０６は、通信中継装置２０の位置を管理する。位置情報取得部２２１は、通信中継装置２０の位置情報を取得する。位置情報取得部２２１は、通信中継装置２０を移動させる移動機構（図示せず）の作動情報に基づいて通信中継装置２０の移動距離及び移動方向を判断し、該判断結果の移動距離及び移動方向と移動前の通信中継装置２０の位置とから移動後の通信中継装置２０の位置を判断する。移動機構の作動情報は、例えば、通信中継装置２０の移動機構の右車輪と左車輪の各回転数である。右車輪と左車輪の各回転数から、通信中継装置２０の移動速度と移動方向を判断できる。該移動速度と該移動方向と通信中継装置２０の移動時間とから、通信中継装置２０の移動距離及び移動方向を判断できる。なお、位置情報取得部２２１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位機能を備え、該測位機能によって通信中継装置２０の位置情報を取得してもよい。移動制御部２２３は、通信中継装置２０の移動の制御を行う。
【００２７】
図４は、ロボット３０の構成例を示すブロック図である。図４において、ロボット３０は、アンテナ３０１と、送受部３０２と、アンテナ調整部３０３と、主制御部３０４と、記憶部３０５と、位置管理部３０６と、を備える。アンテナ調整部３０３は、アンテナ情報取得部３１１と、アンテナ制御部３１２とを備える。位置管理部３０６は、位置情報取得部３２１と、障害物情報取得部３２２と、移動制御部３２３とを備える。
【００２８】
アンテナ３０１は、無線信号を電波により送受する。送受部３０２は、アンテナ３０１を介して無線信号を送受する。アンテナ調整部３０３は、アンテナ３０１の調整機能を備える。アンテナ情報取得部３１１は、アンテナ３０１の情報を取得する。アンテナ制御部３１２は、アンテナ３０１の制御を行う。
【００２９】
主制御部３０４は、ロボット３０の制御を行う。主制御部３０４は、ＣＰＵ及びメモリ等から構成され、該ＣＰＵが主制御部３０４の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを実行することにより主制御部３０４の機能が実現される。記憶部３０５は、各種のデータを格納する。
【００３０】
位置管理部３０６は、ロボット３０等の位置を管理する。位置情報取得部３２１は、ロボット３０の位置情報を取得する。位置情報取得部３２１は、ロボット３０を移動させる移動機構（図示せず）の作動情報に基づいてロボット３０の移動距離及び移動方向を判断し、該判断結果の移動距離及び移動方向と移動前のロボット３０の位置とから移動後のロボット３０の位置を判断する。移動機構の作動情報は、例えば、ロボット３０の移動機構の右車輪と左車輪の各回転数である。右車輪と左車輪の各回転数から、ロボット３０の移動速度と移動方向を判断できる。該移動速度と該移動方向とロボット３０の移動時間とから、ロボット３０の移動距離及び移動方向を判断できる。なお、位置情報取得部３２１は、ＧＰＳ等の測位機能を備え、該測位機能によってロボット３０の位置情報を取得してもよい。
【００３１】
障害物情報取得部３２２は、障害物４０の情報を取得する。移動制御部３２３は、ロボット３０の移動の制御を行う。
【００３２】
次に図５、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る制御方法の例を説明する。図５、図６及び図７は、本実施形態に係る制御方法の手順の例を示すフローチャートである。初めに図５を参照して本実施形態に係る制御方法の第１段階を説明する。
【００３３】
（ステップＳ１）ロボットコントローラ１０の障害物情報取得部１２２は、ロボットコントローラ１０側の障害物４０の情報を取得する。障害物４０の情報は、障害物４０に関して、位置、外観のサイズ、電波の反射等の電波特性などの情報を含む。障害物４０の情報は、ロボットコントローラ１０側の障害物４０の情報と、ロボット３０側の障害物４０の情報とを含む。本実施形態では、障害物４０の情報は、予めデータベース（図示せず）に蓄積されている。障害物情報取得部１２２は、該データベースから障害物４０の情報を取得する。また、該データベースはロボットコントローラ１０の外部に設けられ、障害物情報取得部１２２は、該外部のデータベースから通信により障害物４０の情報を取得してもよい。又は、障害物情報取得部１２２が該データベースを備えてもよい。
【００３４】
（ステップＳ２）ロボットコントローラ１０の位置情報取得部１２１は、ロボットコントローラ１０の位置情報を取得する。ロボットコントローラ１０の位置情報は、３次元の位置を示す情報である。ロボットコントローラ１０の位置情報は、位置情報取得部１２１に予め設定されてもよい。又は、位置情報取得部１２１は、ＧＰＳ等の測位機能を備え、該測位機能によってロボットコントローラ１０の位置情報を取得してもよい。
【００３５】
（ステップＳ３）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、位置情報取得部１２１が取得したロボットコントローラ１０の位置情報が示すロボットコントローラ１０の現在位置のＬＯＳを判断する。ロボットコントローラ１０のＬＯＳは、アンテナ１０１から直接見通せる範囲内であって無線信号の送受信の可能な範囲である。主制御部１０４は、ロボットコントローラ１０の現在位置と、障害物情報取得部１２２が取得したロボットコントローラ１０側の障害物４０の情報とに基づいて、ロボットコントローラ１０の現在位置のＬＯＳを判断する。なお、ロボットコントローラ１０の位置が固定されている場合には、ロボットコントローラ１０の現在位置のＬＯＳは、主制御部１０４に予め設定されていてもよい。
【００３６】
（ステップＳ４）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、ロボット３０の位置情報と、ロボット３０に送信予定の移動制御情報とを取得する。ロボット３０の位置情報は、ロボット３０の現在の３次元の位置を示す情報である。ロボット３０の位置情報は、ロボット３０からロボットコントローラ１０に報告される。移動制御情報は、ロボット３０の移動を制御するための情報である。移動制御情報は、ロボットコントローラ１０からロボット３０に送信される。ロボット３０は、ロボットコントローラ１０から受信した移動制御情報に従って、自己の移動の制御を行う。これにより、ロボットコントローラ１０によって、ロボット３０の移動を遠隔で操作することができる。
【００３７】
（ステップＳ５）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、移動通信装置位置予想機能（移動通信装置位置予想部）を備える。主制御部１０４は、移動通信装置位置予想機能によって、ロボット３０の予想位置を判断する。移動通信装置位置予想機能は、ロボット３０の位置情報が示すロボット３０の現在位置と、ロボットコントローラ１０がロボット３０に送信する移動制御情報とに基づいて、ロボット３０の予想位置を判断する。ロボット３０の予想位置は、移動制御情報に応じたロボット３０の移動によってロボット３０が現在位置から移動する先の予想の位置である。
【００３８】
（ステップＳ６）ロボットコントローラ１０の障害物情報取得部１２２は、ロボット３０側の障害物４０の情報を取得する。
【００３９】
（ステップＳ７）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、第１範囲判断機能（第１範囲判断部）を備える。主制御部１０４は、第１範囲判断機能によって、ロボット３０の予想位置のＬＯＳ（第１範囲）を判断する。ロボット３０のＬＯＳは、アンテナ３０１から直接見通せる範囲内であって無線信号の送受信の可能な範囲である。第１範囲判断機能は、ロボット３０の予想位置と、障害物情報取得部１２２が取得したロボット３０側の障害物４０の情報とに基づいて、ロボット３０の予想位置のＬＯＳを判断する。
【００４０】
（ステップＳ８）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、共通範囲判断機能（共通範囲判断部）を備える。主制御部１０４は、共通範囲判断機能によって、ロボット３０の予想位置のＬＯＳと、ロボットコントローラ１０の現在位置のＬＯＳ（第２範囲）との共通範囲を判断する。共通範囲判断機能は、ロボット３０の予想位置のＬＯＳと、ロボットコントローラ１０の現在位置のＬＯＳとが共通する範囲を判断し、該判断結果の範囲を共通範囲に決定する。
【００４１】
（ステップＳ９）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、通信中継装置２０の位置情報を取得する。通信中継装置２０の位置情報は、通信中継装置２０の現在の３次元の位置を示す情報である。通信中継装置２０の位置情報は、通信中継装置２０からロボットコントローラ１０に報告される。
【００４２】
（ステップＳ１０）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、通信中継装置移動予定判断機能（通信中継装置移動予定判断部）を備える。主制御部１０４は、通信中継装置移動予定判断機能によって、通信中継装置２０の現在位置と、共通範囲判断機能が判断した共通範囲とに基づいて、通信中継装置２０の移動予定位置を判断する。通信中継装置移動予定判断機能は、通信中継装置２０の現在位置に基づいて、共通範囲判断機能が判断した共通範囲の中から、通信中継装置２０の移動予定位置を判断する。例えば、通信中継装置２０の現在位置が共通範囲外である場合に、共通範囲内であって通信中継装置２０の現在位置から最短距離の位置を通信中継装置２０の移動予定位置に選択してもよい。又は、通信中継装置２０の現在位置が共通範囲内又は共通範囲外である場合に、共通範囲内であって共通範囲の中央の位置から所定範囲内の位置を移動予定位置に選択してもよい。なお、通信中継装置２０の現在位置が共通範囲内である場合には、通信中継装置２０を移動させずに、通信中継装置２０を現在位置に留めてもよい。通信中継装置２０を現在位置に留める場合には、通信中継装置２０の現在位置を移動予定位置に設定する。
【００４３】
ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、上記の制御方法の第１段階により判断した通信中継装置２０の移動予定位置を示す移動予定位置情報を記憶部１０５に格納する。
【００４４】
次に図６を参照して本実施形態に係る制御方法の第２段階を説明する。ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、アンテナ制御情報判断機能（アンテナ制御情報判断部）を備える。
【００４５】
（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３）アンテナ制御情報判断機能は、ロボットコントローラ１０の現在位置と、ロボット３０の予想位置と、通信中継装置２０の移動予定位置とを入力する。
【００４６】
（ステップＳ２４）アンテナ制御情報判断機能は、ロボットコントローラ１０の現在位置とロボット３０の予想位置と通信中継装置２０の移動予定位置と障害物４０の情報とに基づいて、ロボットコントローラ１０、ロボット３０及び通信中継装置２０の各アンテナ制御情報、又は、ロボットコントローラ１０、ロボット３０及び通信中継装置２０のうち少なくとも一つの装置のアンテナ制御情報を判断する。なお、アンテナ制御情報判断機能は、障害物４０の情報を使用しなくてもよい。
【００４７】
ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、上記の制御方法の第２段階により判断したアンテナ制御情報を記憶部１０５に格納する。
【００４８】
（アンテナ制御情報の判断方法の例）
アンテナ制御情報の判断方法の例を説明する。
通信中継装置２０の移動予定位置における通信中継装置２０のアンテナ２０１−１，２０１−２の位置を、３次元座標系（ｘ軸座標，ｙ軸座標，ｚ軸座標）により、ロボットコントローラ１０向けのアンテナ２０１−１の座標「ｘ＿ＲＳ−ＳＲＣ，ｙ＿ＲＳ−ＳＲＣ，ｚ＿ＲＳ−ＳＲＣ」、ロボット３０向けのアンテナ２０１−２の座標「ｘ＿ＲＳ−ＤＳＴ，ｙ＿ＲＳ−ＤＳＴ，ｚ＿ＲＳ−ＤＳＴ」で表す。また、ロボットコントローラ１０の現在位置を、３次元座標系（ｘ軸座標，ｙ軸座標，ｚ軸座標）により、ロボットコントローラ１０の座標「ｘ＿ＳＲＣ，ｙ＿ＳＲＣ，ｚ＿ＳＲＣ」で表す。また、ロボット３０の予想位置を、３次元座標系（ｘ軸座標，ｙ軸座標，ｚ軸座標）により、ロボット３０の予想位置の座標「ｘ＿ＤＳＴ，ｙ＿ＤＳＴ，ｚ＿ＤＳＴ」で表す。
【００４９】
アンテナ制御情報判断機能は、以下に示すアンテナ制御情報算出方法によりアンテナ制御情報を決定する。
ロボットコントローラ１０のアンテナ１０１のアンテナ制御情報「Ｖ＿ＳＲＣ＿ＲＳ−ＳＲＣ」は、次式により算出される。Ｖ＿ｘはｘ軸の方向ベクトルである。Ｖ＿ｙはｙ軸の方向ベクトルである。Ｖ＿ｚはｚ軸の方向ベクトルである。
「Ｖ＿ＳＲＣ＿ＲＳ−ＳＲＣ」＝（「ｘ＿ＲＳ−ＳＲＣ」−「ｘ＿ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｘ＋（「ｙ＿ＲＳ−ＳＲＣ」−「ｙ＿ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｙ＋（「ｚ＿ＲＳ−ＳＲＣ」−「ｚ＿ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｚ
【００５０】
通信中継装置２０のロボットコントローラ１０向けのアンテナ２０１−１のアンテナ制御情報「Ｖ＿ＲＳ−ＳＲＣ＿ＳＲＣ」は、次式により算出される。
「Ｖ＿ＲＳ−ＳＲＣ＿ＳＲＣ」＝（「ｘ＿ＳＲＣ」−「ｘ＿ＲＳ−ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｘ＋（「ｙ＿ＳＲＣ」−「ｙ＿ＲＳ−ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｙ＋（「ｚ＿ＳＲＣ」−「ｚ＿ＲＳ−ＳＲＣ」）・Ｖ＿ｚ
【００５１】
通信中継装置２０のロボット３０向けのアンテナ２０１−２のアンテナ制御情報「Ｖ＿ＲＳ−ＤＳＴ＿ＤＳＴ」は、次式により算出される。
「Ｖ＿ＲＳ−ＤＳＴ＿ＤＳＴ」
＝（「ｘ＿ＤＳＴ」−「ｘ＿ＲＳ−ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｘ＋（「ｙ＿ＤＳＴ」−「ｙ＿ＲＳ−ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｙ＋（「ｚ＿ＤＳＴ」−「ｚ＿ＲＳ−ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｚ
【００５２】
ロボット３０のアンテナ３０１のアンテナ制御情報「Ｖ＿ＤＳＴ＿ＲＳ−ＤＳＴ」は、次式により算出される。
「Ｖ＿ＤＳＴ＿ＲＳ−ＤＳＴ」＝（「ｘ＿ＲＳ−ＤＳＴ」−「ｘ＿ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｘ＋（「ｙ＿ＲＳ−ＤＳＴ」−「ｙ＿ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｙ＋（「ｚ＿ＲＳ−ＤＳＴ」−「ｚ＿ＤＳＴ」）・Ｖ＿ｚ
【００５３】
以上がアンテナ制御情報の判断方法の例の説明である。
【００５４】
次に図７を参照して本実施形態に係る制御方法の第３段階を説明する。
【００５５】
（ステップＳ３１）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、報知機能（報知部）を備える。報知機能は、上記した制御方法の第１段階により判断した通信中継装置２０の移動予定位置を報知する。本実施形態では、報知機能は、記憶部１０５に格納されている通信中継装置２０の移動予定位置情報を、送受部１０２によりアンテナ１０１を介して通信中継装置２０に送信する。報知機能は、該移動予定位置情報の送達が成功である判断した場合、記憶部１０５から該移動予定位置情報を削除する。一方、報知機能は、該移動予定位置情報の送達が失敗であると判断した場合、該移動予定位置情報を再送する。
【００５６】
また、報知機能は、上記した制御方法の第２段階により判断したアンテナ制御情報を報知する。本実施形態では、報知機能は、記憶部１０５に格納されている通信中継装置２０のアンテナ制御情報とロボット３０のアンテナ制御情報とを、送受部１０２によりアンテナ１０１を介して通信中継装置２０に送信する。報知機能は、該アンテナ制御情報の送達が成功であると判断した場合、記憶部１０５から通信中継装置２０のアンテナ制御情報とロボット３０のアンテナ制御情報とを削除する。一方、報知機能は、該アンテナ制御情報の送達が失敗であると判断した場合、通信中継装置２０のアンテナ制御情報とロボット３０のアンテナ制御情報とを再送する。
【００５７】
なお、報知機能は、アンテナ制御情報と、通信中継装置２０の移動予定位置情報とを、通信中継装置２０に送信する同じ送信メッセージに含めてもよい。
【００５８】
（ステップＳ３２）通信中継装置２０の主制御部２０４は、アンテナ２０１−１を介して送受部２０２−１によりロボットコントローラ１０から受信したアンテナ制御情報と通信中継装置２０の移動予定位置情報とを、記憶部２０５に格納する。主制御部２０４は、ロボットコントローラ１０から受信したアンテナ制御情報のうち、ロボット３０のアンテナ制御情報を、送受部２０２−２によりアンテナ２０１−２を介してロボット３０に送信する。主制御部２０４は、該ロボット３０のアンテナ制御情報の送達が成功であると判断した場合、記憶部２０５からロボット３０のアンテナ制御情報を削除する。一方、主制御部２０４は、該ロボット３０のアンテナ制御情報の送達が失敗であると判断した場合、ロボット３０のアンテナ制御情報を再送する。
【００５９】
ロボット３０の主制御部３０４は、アンテナ３０１を介して送受部３０２により通信中継装置２０から受信したロボット３０のアンテナ制御情報を、記憶部３０５に格納する。
【００６０】
（ステップＳ３３）通信中継装置２０の主制御部２０４は、記憶部２０５に格納している通信中継装置２０の移動予定位置情報を移動制御部２２３に出力する。移動制御部２２３は、該移動予定位置情報が示す移動予定位置に、通信中継装置２０を移動させる制御を行う。通信中継装置２０は、自己を移動させる移動機構（図示せず）を備える。移動制御部２２３は、位置情報取得部２２１が取得した通信中継装置２０の現在位置から移動予定位置に、通信中継装置２０を移動させるように移動機構を制御する。これにより、通信中継装置２０が移動予定位置に移動する。
【００６１】
（ステップＳ３４）各装置１０，２０，３０は、アンテナ制御情報に基づいて、自己のアンテナを制御する。ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、記憶部１０５に格納しているロボットコントローラ１０のアンテナ制御情報をアンテナ制御部１１２に出力する。アンテナ制御部１１２は、アンテナ情報取得部１１１が取得したアンテナ１０１の情報が示すアンテナ１０１の状態を、ロボットコントローラ１０のアンテナ制御情報が示す状態に一致させるように制御する。
【００６２】
通信中継装置２０の主制御部２０４は、記憶部２０５に格納している通信中継装置２０のアンテナ制御情報をアンテナ制御部２１２に出力する。アンテナ制御部２１２は、アンテナ情報取得部２１１が取得したアンテナ２０１−１の情報が示すアンテナ２０１−１の状態を、通信中継装置２０のアンテナ２０１−１のアンテナ制御情報が示す状態に一致させるように制御する。また、アンテナ制御部２１２は、アンテナ情報取得部２１１が取得したアンテナ２０１−２の情報が示すアンテナ２０１−２の状態を、通信中継装置２０のアンテナ２０１−２のアンテナ制御情報が示す状態に一致させるように制御する。
【００６３】
ロボット３０の主制御部３０４は、記憶部３０５に格納しているロボット３０のアンテナ制御情報をアンテナ制御部３１２に出力する。アンテナ制御部３１２は、アンテナ情報取得部３１１が取得したアンテナ３０１の情報が示すアンテナ３０１の状態を、ロボット３０のアンテナ制御情報が示す状態に一致させるように制御する。
【００６４】
なお、各装置１０，２０，３０のアンテナ制御方法は、アンテナの向きを変える駆動機構によってアンテナの向きを変えてもよく、又は、アンテナパターンを電気的に変化させてもよい。
【００６５】
（ステップＳ３５）ロボットコントローラ１０の主制御部１０４は、ロボット３０に送信予定の移動制御情報を、送受部１０２によりアンテナ１０１を介して通信中継装置２０に送信する。通信中継装置２０の主制御部２０４は、アンテナ２０１−１を介して送受部２０２−１によりロボットコントローラ１０から受信した移動制御情報を記憶部２０５に格納する。主制御部２０４は、ロボットコントローラ１０から受信した移動制御情報を、送受部２０２−２によりアンテナ２０１−２を介してロボット３０に送信する。主制御部２０４は、該移動制御情報の送達が成功であると判断した場合、記憶部２０５から移動制御情報を削除する。一方、主制御部２０４は、該移動制御情報の送達が失敗であると判断した場合、移動制御情報を再送する。
【００６６】
ロボット３０の主制御部３０４は、アンテナ３０１を介して送受部３０２により通信中継装置２０から受信した移動制御情報を記憶部３０５に格納する。主制御部３０４は、記憶部３０５に格納している移動制御情報を移動制御部３２３に出力する。移動制御部３２３は、該移動制御情報に従って、ロボット３０を移動させる制御を行う。ロボット３０は、自己を移動させる移動機構（図示せず）を備える。移動制御部３２３は、移動制御情報に従って移動機構を制御する。これにより、ロボット３０が移動制御情報に従ってロボット３０の予想位置に移動する。
【００６７】
本実施形態によれば、ロボット３０がロボット３０の予想位置に移動を完了した時点には、通信中継装置２０は移動予定位置に移動済みである。これにより、ロボット３０が移動した後も、通信中継装置２０は、ロボットコントローラ１０のＬＯＳの範囲内に存在し、且つ、ロボット３０のＬＯＳの範囲内に存在するので、ロボット３０の移動後においても無線通信を円滑に継続させる効果が得られる。さらには、ロボット３０がロボット３０の予想位置に移動を完了した時点には、各装置１０，２０，３０のアンテナは各アンテナ制御情報に基づいて制御済みである。これにより、無線通信品質の安定化を図る効果が得られる。このように、本実施形態によれば、ロボット３０がロボット３０の予想位置に移動を完了した後も、通信中継装置２０を介するロボットコントローラ１０とロボット３０との間の通信を円滑に継続させることができる効果が得られる。
【００６８】
なお、各装置１０，２０，３０のアンテナの制御は、必要に応じて実行させてもよい。通信中継装置２０の移動予定位置への移動によって、通信中継装置２０が、ロボットコントローラ１０のＬＯＳの範囲内に存在し、且つ、ロボット３０のＬＯＳの範囲内に存在することにより、良好な無線通信が可能であると判断される場合には、各装置１０，２０，３０のアンテナの制御を実行しなくてもよい。
また、本実施形態では、装置１０，２０，３０の全てがアンテナ調整部を備えアンテナの制御を行う場合について記述したが、装置１０，２０，３０の内の一部だけがアンテナ調整部を備え、当該アンテナ調整部を有する装置のアンテナ制御を行っても良い。
なお、本実施形態では、第１範囲の一例としてロボット３０の予想位置のＬＯＳを使用したが、第１範囲は、ロボット３０の予想位置におけるロボット３０のアンテナ３０１から一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な範囲であってもよい。同様に、本実施形態では、第２範囲の一例としてロボットコントローラ１０の位置のＬＯＳを使用したが、第２範囲は、ロボットコントローラ１０の位置におけるロボットコントローラ１０のアンテナ１０１から一定の範囲内であって無線信号の送受信の可能な範囲であってもよい。
【００６９】
（通信システムの構成例）
図８から図１１を参照して本実施形態に係る通信システムの構成例を説明する。図８から図１１は本実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。図８に示す通信システムでは、ロボットコントローラ１０と通信中継装置２０との間の通信チャネルと、通信中継装置２０とロボット３０との間の通信チャネルとに、同じチャネルＣＨ１を使用する。図８の構成の場合、時分割多重方式（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）を使用したり、又は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）の通信手順を使用したりすることによって、通信の衝突を防止する。図９に示す通信システムでは、ロボットコントローラ１０と通信中継装置２０との間の通信チャネルと、通信中継装置２０とロボット３０との間の通信チャネルとに、各々異なるチャネルＣＨ１，ＣＨ２を使用する。
【００７０】
図１０及び図１１に示す通信システムにおいては、ロボットコントローラ１０とロボット３０との間の無線信号の伝播経路の途中に複数の障害物４０−１，４０−２が存在する。そして、ロボットコントローラ１０とロボット３０との間に複数の通信中継装置２０−１，２０−２を設けることにより、複数の障害物４０−１，４０−２を避けて、ロボットコントローラ１０とロボット３０との間の無線信号の伝播経路を確保する。
【００７１】
図１０に示す通信システムでは、ロボットコントローラ１０と通信中継装置２０−１との間の通信チャネルと、通信中継装置２０−１と通信中継装置２０−２との間の通信チャネルと、通信中継装置２０−２とロボット３０との間の通信チャネルとに、同じチャネルＣＨ１を使用する。図１０の構成の場合、ＴＤＭＡを使用したり、又は、ＣＳＭＡ／ＣＡの通信手順を使用したりすることによって、通信の衝突を防止する。図１１に示す通信システムでは、ロボットコントローラ１０と通信中継装置２０−１との間の通信チャネルと、通信中継装置２０−１と通信中継装置２０−２との間の通信チャネルと、通信中継装置２０−２とロボット３０との間の通信チャネルとに、各々異なるチャネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３を使用する。
【００７２】
図１２は、本実施形態に係る制御装置１０００の機能構成図である。図１２において、制御装置１０００は、移動通信装置位置予想部１００１と、第１範囲判断部１００２と、共通範囲判断部１００３と、通信中継装置移動予定判断部１００４と、報知部１００５と、アンテナ制御情報判断部１００６とを備える。本実施形態では、ロボットコントローラ１０が、図１２に示す制御装置１０００の各機能部１００１〜１００６を備える。より詳細には、ロボットコントローラ１０の主制御部１０４が、図１２に示す制御装置１０００の各機能部１００１〜１００６を備える。各機能部１００１〜１００６は、主制御部１０４のＣＰＵが各機能部１００１〜１００６の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、ロボットコントローラ１０が制御装置１０００の各機能部１００１〜１００６を備えたが、制御装置１０００を単独の装置として設けてもよい。又は、制御装置１０００の各機能部１００１〜１００６を通信中継装置２０に備えてもよい。
【００７４】
また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００７５】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７６】
２…通信システム、１０…ロボットコントローラ（制御装置）、２０…通信中継装置、３０…ロボット（移動通信装置）、４０…障害物、１０１，２０１−１，２０１−２，３０１…アンテナ、１０２，２０２−１，２０２−２，３０２…送受部、１０３，２０３，３０３…アンテナ調整部、１０４，２０４，３０４…主制御部、１０５，２０５，３０５…記憶部、１０６，２０６，３０６…位置管理部、１１１，２１１，３１１…アンテナ情報取得部、１１２，２１２，３１２…アンテナ制御部、１２１，２２１，３２１…位置情報取得部、１２２，３２２…障害物情報取得部、２２３，３２３…移動制御部、１０００…制御装置、１００１…移動通信装置位置予想部、１００２…第１範囲判断部、１００３…共通範囲判断部、１００４…通信中継装置移動予定判断部、１００５…報知部、１００６…アンテナ制御情報判断部
【図１】
2018056842.tif 000003
【図２】
2018056842.tif 000004
【図３】
2018056842.tif 000005
【図４】
2018056842.tif 000006
【図５】
2018056842.tif 000007
【図６】
2018056842.tif 000008
【図７】
2018056842.tif 000009
【図８】
2018056842.tif 000010
【図９】
2018056842.tif 000011
【図１０】
2018056842.tif 000012
【図１１】
2018056842.tif 000013
【図１２】
2018056842.tif 000014