(57)【要約】【課題】調査作業を行う無人飛行体と操作端末との間の通信の遮断を低減し、操作端末からの無人飛行体の遠隔操作の範囲を広げる。【解決手段】操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する通信中継方法は、作業飛行体の状態を取得するステップと、作業飛行体の状態に応じて、操作端末と作業飛行体との間で通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する通信中継方法であって、
前記作業飛行体の状態を取得するステップと、
前記作業飛行体の状態に応じて、前記操作端末と前記作業飛行体との間で前記通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を有する、
通信中継方法。
【請求項２】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体の位置情報を取得するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記作業飛行体の位置情報に応じて、前記中継飛行体の飛行高度を制御するステップを含む、
請求項１に記載の通信中継方法。
【請求項３】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動するステップを含む、
請求項１又は２に記載の通信中継方法。
【請求項４】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含む、
請求項１又は２に記載の通信中継方法。
【請求項５】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示するステップを含む、
請求項１又は２に記載の通信中継方法。
【請求項６】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記操作端末との間の第３距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、前記中継飛行体の立上モードを実行するステップを含む、
請求項１又は２に記載の通信中継方法。
【請求項７】
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差以上である場合に、前記作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行するステップと、を含む、
請求項６に記載の通信中継方法。
【請求項８】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動するステップと、を含む、
請求項６に記載の通信中継方法。
【請求項９】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップと、を含む、
請求項６に記載の通信中継方法。
【請求項１０】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記操作端末との間の第３距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の状態を制御するステップは、
前記第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、前記中継飛行体の中継モードを実行するステップを含む、
請求項１又は２に記載の通信中継方法。
【請求項１１】
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記中継飛行体の飛行高度を所定の追跡高度とする飛行を実行するステップを含む、
請求項１０に記載の通信中継方法。
【請求項１２】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の中継モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示するステップを含む、
請求項１１に記載の通信中継方法。
【請求項１３】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動するステップを含む、
請求項１１に記載の通信中継方法。
【請求項１４】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含む、
請求項１１に記載の通信中継方法。
【請求項１５】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体の飛行高度を取得するステップを含み、
前記中継飛行体の中継モードを実行するステップは、
前記作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲内である場合に、前記作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行するステップを含む、
請求項１１に記載の通信中継方法。
【請求項１６】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体の飛行高度を取得するステップを含み、
前記中継飛行体の中継モードを実行するステップは、
前記作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲外である場合に、前記作業飛行体に近づくように前記追跡高度範囲の上限又は下限の飛行高度に移動するステップを含む、
請求項１１に記載の通信中継方法。
【請求項１７】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含み、
前記中継飛行体の中継モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示するステップを含む、
請求項１５又は１６に記載の通信中継方法。
【請求項１８】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動するステップを含む、
請求項１５又は１６に記載の通信中継方法。
【請求項１９】
前記作業飛行体の状態を取得するステップは、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含み、
前記中継飛行体の立上モードを実行するステップは、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含む、
請求項１５又は１６に記載の通信中継方法。
【請求項２０】
操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する中継飛行体であって、
前記通信の中継に関する処理を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態を取得し、
前記作業飛行体の状態に応じて、前記中継飛行体の状態を制御する、
中継飛行体。
【請求項２１】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体の位置情報を取得し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記作業飛行体の位置情報に応じて、前記中継飛行体の飛行高度を制御する、
請求項２０に記載の中継飛行体。
【請求項２２】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動する、
請求項２０又は２１に記載の中継飛行体。
【請求項２３】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続する、
請求項２０又は２１に記載の中継飛行体。
【請求項２４】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示する、
請求項２０又は２１に記載の中継飛行体。
【請求項２５】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記操作端末との間の第３距離を算出し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、前記中継飛行体の立上モードを実行する、
請求項２０又は２１に記載の中継飛行体。
【請求項２６】
前記制御部は、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差以上である場合に、前記作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行する、
請求項２５に記載の中継飛行体。
【請求項２７】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動する、
請求項２５に記載の中継飛行体。
【請求項２８】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、
前記飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続する、
請求項２５に記載の中継飛行体。
【請求項２９】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記操作端末との間の第３距離を算出し、
前記中継飛行体の状態の制御において、
前記第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、前記中継飛行体の中継モードを実行する、
請求項２０又は２１に記載の中継飛行体。
【請求項３０】
前記制御部は、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記中継飛行体の飛行高度を所定の追跡高度とする飛行を実行する、
請求項２９に記載の中継飛行体。
【請求項３１】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の中継モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示する、
請求項３０に記載の中継飛行体。
【請求項３２】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動する、
請求項３０に記載の中継飛行体。
【請求項３３】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続する、
請求項３０に記載の中継飛行体。
【請求項３４】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体の飛行高度を取得し、
前記中継飛行体の中継モードの実行において、
前記作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲内である場合に、前記作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行する、
請求項３０に記載の中継飛行体。
【請求項３５】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体の飛行高度を取得し、
前記中継飛行体の中継モードの実行において、
前記作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲外である場合に、前記作業飛行体に近づくように前記追跡高度範囲の上限又は下限の飛行高度に移動する、
請求項３０に記載の中継飛行体。
【請求項３６】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の中継モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、前記操作端末と前記中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を前記操作端末に指示する、
請求項３４又は３５に記載の中継飛行体。
【請求項３７】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、前記第１距離が前記追跡距離となるように移動する、
請求項３４又は３５に記載の中継飛行体。
【請求項３８】
前記制御部は、
前記作業飛行体の状態の取得において、
前記作業飛行体と前記中継飛行体との間の第１距離を算出し、
前記操作端末と前記中継飛行体との間の第２距離を算出し、
前記中継飛行体の立上モードの実行において、
前記第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、前記第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続する、
請求項３４又は３５に記載の中継飛行体。
【請求項３９】
操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継するコンピュータである中継飛行体に、
前記作業飛行体の状態を取得するステップと、
前記作業飛行体の状態に応じて、前記操作端末と前記作業飛行体との間で前記通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を実行させるための、
プログラム。
【請求項４０】
操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継するコンピュータである中継飛行体に、
前記作業飛行体の状態を取得するステップと、
前記作業飛行体の状態に応じて、前記操作端末と前記作業飛行体との間で前記通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を実行させるための、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な、
記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無人飛行体と操作端末との間の通信を中継する通信中継方法、中継飛行体、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば災害が発生した際に利用が困難となった携帯電話サービスの利便性を早期に救済することを目的として、無人飛行体（例えば、ドローンなどのＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle））を通信の中継局として活用するドローン中継局の導入及び検討が進められている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
非特許文献１のドローン中継局は、ドローンでの利用を想定した専用の小型中継局を搭載し、周辺の運用基地局からの電波を上空で受信して中継することで、臨時の携帯電話サービスのエリアを形成する。従来の移動基地局車などと比較して、ドローン中継局は可搬性に優れるため、例えば被災時に地盤の影響などに左右されず、迅速な救済が可能として期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“ドローンで携帯電話の電波を“中継”、ドコモが成功  災害時に活用”、［online］、平成２９年５月１８日、ＩＴｍｅｄｉａ  ＮＥＷＳ、［平成２９年８月１５日検索］、インターネット＜URL：http:/www.itmedia.co.jp/news/articles/1705/18/news117.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
災害が発生した時の現地調査、又は事件もしくは事故が発生した時の現場調査のために、ドローンなどの無人飛行体を遠隔で制御するというニースが増している。しかし、非特許文献１のドローン中継局を用いても、例えば都市部のような建物が多いエリアを調査対象とする場合、調査作業を行う無人飛行体とユーザにより操作される操作端末との間の通信が建物によって遮断されることがあり、操作端末から遠く離れた位置に対する無人飛行体への遠隔制御が困難となる。また、操作端末から無人飛行体へ送信する操作信号の電波強度を上げることも対策として考えられるが、周囲の携帯電話に妨害を与えることがあり、電波法との関係上好ましくもない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様において、操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する通信中継方法であって、作業飛行体の状態を取得するステップと、作業飛行体の状態に応じて、操作端末と作業飛行体との間で通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を有する。
【０００７】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体の位置情報を取得するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、作業飛行体の位置情報に応じて、中継飛行体の飛行高度を制御するステップを含んでよい。
【０００８】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動するステップを含んでよい。
【０００９】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含んでよい。
【００１０】
作業飛行体の状態を取得するステップは、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示するステップを含んでよい。
【００１１】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と操作端末との間の第３距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、中継飛行体の立上モードを実行するステップを含んでよい。
【００１２】
中継飛行体の立上モードを実行するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、飛行高度差が所定の追跡高度差以上である場合に、作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行するステップと、を含んでよい。
【００１３】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動するステップと、を含んでよい。
【００１４】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出するステップと、飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップと、を含んでよい。
【００１５】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と操作端末との間の第３距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の状態を制御するステップは、第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、中継飛行体の中継モードを実行するステップを含んでよい。
【００１６】
中継飛行体の立上モードを実行するステップは、中継飛行体の飛行高度を所定の追跡高度とする飛行を実行するステップを含んでよい。
【００１７】
作業飛行体の状態を取得するステップは、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の中継モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示するステップを含んでよい。
【００１８】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動するステップを含んでよい。
【００１９】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含んでよい。
【００２０】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体の飛行高度を取得するステップを含んでよい。中継飛行体の中継モードを実行するステップは、作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲内である場合に、作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行するステップを含んでよい。
【００２１】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体の飛行高度を取得するステップを含んでよい。中継飛行体の中継モードを実行するステップは、作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲外である場合に、作業飛行体に近づくように追跡高度範囲の上限又は下限の飛行高度に移動するステップを含んでよい。
【００２２】
作業飛行体の状態を取得するステップは、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップを含んでよい。中継飛行体の中継モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示するステップを含んでよい。
【００２３】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動するステップを含んでよい。
【００２４】
作業飛行体の状態を取得するステップは、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出するステップと、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出するステップと、を含んでよい。中継飛行体の立上モードを実行するステップは、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続するステップを含んでよい。
【００２５】
一態様において、操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する中継飛行体であって、通信の中継に関する処理を実行する制御部を有し、制御部は、作業飛行体の状態を取得し、作業飛行体の状態に応じて、中継飛行体の状態を制御する、中継飛行体である。
【００２６】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体の位置情報を取得し、中継飛行体の状態の制御において、作業飛行体の位置情報に応じて、中継飛行体の飛行高度を制御してよい。
【００２７】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、中継飛行体の状態の制御において、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動してよい。
【００２８】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、中継飛行体の状態の制御において、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続してよい。
【００２９】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の状態の制御において、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示してよい。
【００３０】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と操作端末との間の第３距離を算出し、中継飛行体の状態の制御において、第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、中継飛行体の立上モードを実行してよい。
【００３１】
制御部は、中継飛行体の立上モードの実行において、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、飛行高度差が所定の追跡高度差以上である場合に、作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行してよい。
【００３２】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動してよい。
【００３３】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、作業飛行体と中継飛行体との間の飛行高度差を算出し、飛行高度差が所定の追跡高度差未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続してよい。
【００３４】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と操作端末との間の第３距離を算出し、中継飛行体の状態の制御において、第３距離が所定の直接制御距離以下である場合に、中継飛行体の中継モードを実行してよい。
【００３５】
制御部は、中継飛行体の立上モードの実行において、中継飛行体の飛行高度を所定の追跡高度とする飛行を実行してよい。
【００３６】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の中継モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示してよい。
【００３７】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動してよい。
【００３８】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続してよい。
【００３９】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体の飛行高度を取得し、中継飛行体の中継モードの実行において、作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲内である場合に、作業飛行体の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行してよい。
【００４０】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体の飛行高度を取得し、中継飛行体の中継モードの実行において、作業飛行体の飛行高度が所定の追跡高度範囲外である場合に、作業飛行体に近づくように追跡高度範囲の上限又は下限の飛行高度に移動してよい。
【００４１】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の中継モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離以上である場合に、操作端末と中継飛行体との通信に支障が生じる旨の警報を操作端末に指示してよい。
【００４２】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離以上である場合に、第１距離が追跡距離となるように移動してよい。
【００４３】
制御部は、作業飛行体の状態の取得において、作業飛行体と中継飛行体との間の第１距離を算出し、操作端末と中継飛行体との間の第２距離を算出し、中継飛行体の立上モードの実行において、第２距離が所定の安全制御距離未満で、かつ、第１距離が所定の追跡距離未満である場合に、現在の飛行位置の飛行を継続してよい。
【００４４】
一態様において、操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継するコンピュータである中継飛行体に、作業飛行体の状態を取得するステップと、作業飛行体の状態に応じて、操作端末と作業飛行体との間で通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を実行させるための、プログラムである。
【００４５】
一態様において、操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継するコンピュータである中継飛行体に、作業飛行体の状態を取得するステップと、作業飛行体の状態に応じて、操作端末と作業飛行体との間で通信を中継する中継飛行体の状態を制御するステップと、を実行させるための、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な、記録媒体である。
【００４６】
なお、上記の発明の概要は、本開示の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】
【００４７】
【図１】本実施の形態に係る通信中継システムの構成例を示す模式図である。
【図２】作業ドローン、中継ドローンのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】操作端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】作業ドローン、中継ドローン、操作端末の主要な機能構成例を示すブロック図である。
【図５】中継ドローンによる通信の中継の際に設定される設定パラメータの説明図である。
【図６】実施例１に係る通信中継時の操作端末、中継ドローン、作業ドローンの位置を示す説明図である。
【図７】実施例１に係る中継ドローンにおける通信中継の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施例２に係る立上モード中の通信中継時の操作端末、中継ドローン、作業ドローンの位置を示す説明図である。
【図９】実施例２に係る中継モード中の通信中継時の操作端末、中継ドローン、作業ドローンの位置を示す説明図である。
【図１０】実施例２に係る中継ドローンにおける通信中継の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３に係る中継モード中の通信中継時の操作端末、中継ドローン、作業ドローンの位置を示す説明図である。
【図１２】実施例３に係る中継ドローンにおける中継モード中の通信中継の動作手順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】
【００４８】
以下、発明の実施の形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施の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とは限らない。
【００４９】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。但し、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００５０】
本開示に係る通信中継方法は、操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する中継飛行体において実行される各種の処理（ステップ）が規定されたものである。操作端末は、作業飛行体もしくは中継飛行体の移動を含む各種処理の遠隔制御を指示するための送信機、又はその送信機との間で情報やデータの入出力が可能に接続された端末装置を含む。端末装置は、例えばＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォン、携帯端末などでよい。作業飛行体及び中継飛行体は、ともに空中を移動する航空機（例えばドローン、ヘリコプター）、又は無人飛行体（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）でよい。
【００５１】
本開示に係る中継飛行体は、コンピュータであって、例えば操作端末と所定の作業を行う作業飛行体との間の通信を中継する。
【００５２】
本開示に係るプログラムは、コンピュータである中継飛行体に各種の処理（ステップ）を実行させるためのプログラムである。
【００５３】
本開示に係る記録媒体は、プログラム（つまり、コンピュータである中継飛行体に各種の処理（ステップ）を実行させるためのプログラム）が記録されたものである。
【００５４】
以下の本開示に係る通信中継方法を具体的に開示した実施の形態（以下、「本実施の形態」という）において、作業飛行体及び中継飛行体として、無人飛行体としてのドローンを例示し、それぞれ作業ドローン及び中継ドローンと称する。本実施の形態では、作業ドローンは、例えば災害が発生した現地の調査、又は事件もしくは事故が発生した現場の調査のために、その現地又は現場に飛行して移動し、現地又は現場で所定の作業を行う。中継ドローンは、ユーザにより使用される操作端末からの遠隔制御に従って飛行して移動し、操作端末と作業ドローンとの間の通信を中継する。ここにいう「通信」とは、データ通信全般を含む広い概念であり、ケーブルなどにより有線接続する場合だけでなく、無線通信によって接続する場合も含まれる。
【００５５】
先ず、本実施の形態に係る通信中継システム１０の構成例について説明する。
【００５６】
図１は、本実施の形態に係る通信中継システム１０の構成例を示す模式図である。通信中継システム１０は、作業ドローン１００、中継ドローン３０及び操作端末５０を含む。作業ドローン１００と操作端末５０との間、中継ドローン３０と操作端末５０との間、並びに作業ドローン１００と中継ドローン３０との間は、それぞれ有線通信又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を用いて、互いに通信することが可能である。操作端末５０は、操作端末５０を使用する人物（以下「ユーザ」と称する）の両手で把持された状態で使用される。操作端末５０は、例えば送信機、タブレット端末、スマートフォン、携帯端末、ＰＣなどであってよい。操作端末５０は、送信機にタブレット端末、スマートフォン又は携帯端末が装着され互いに通信可能に設けられた構成であってよい。
【００５７】
図２は、作業ドローン１００、中継ドローン３０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。作業ドローン１００と中継ドローン３０との内部構成は同一でもよいし（図２参照）、中継ドローン３０の内部構成は作業ドローン１００の内部構成のうち一部が省略された構成でもよい。図２では、先ず作業ドローン１００を例示して説明し、作業ドローン１００と中継ドローン３０との間で構成が相違する場合には、その相違する構成について説明する。作業ドローン１００は、ＵＡＶ制御部１１０と、メモリ１２０と、ジンバルＧＩＭと、回転翼機構１３０と、撮像装置ＣＡＭ１，ＣＡＭ２と、ＧＰＳ受信機１４０と、慣性計測装置１５０と、磁気コンパス１６０と、気圧高度計１７０と、ミリ波レーダ１８０と、風速風向計１９０と、噴射ノズル２００と、タンク２１０と、圧力センサ２２０と、流量センサ２３０と、ストレージ２４０と、通信インターフェース２５０と、バッテリ２６０とを含む構成である。
【００５８】
ＵＡＶ制御部１１０は、プロセッサ（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor））を用いて構成される。ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０において飛行の制御に関する処理を実行する機能を有する。
【００５９】
ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１２０又はストレージ２４０に格納されたプログラム及び飛行経路に関する情報に従って作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行を制御する。また、ＵＡＶ制御部１１０は、通信インターフェース２５０を介して遠隔の操作端末５０から受信した命令に従って、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の移動（つまり、飛行）を制御する。
【００６０】
ＵＡＶ制御部１１０（制御部の一例）は、回転翼機構１３０を制御することで、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行を制御する。つまり、ＵＡＶ制御部１１０は、回転翼機構１３０を制御することにより、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の緯度、経度、及び高度を含む位置を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０、慣性計測装置１５０、磁気コンパス１６０、気圧高度計１７０、ミリ波レーダ１８０のうちの少なくとも一つにより取得される位置情報に基づき、回転翼機構１３０を制御する。
【００６１】
メモリ１２０は、記憶部の一例である。メモリ１２０は、ＵＡＶ制御部１１０が回転翼機構１３０、ＧＰＳ受信機１４０、慣性計測装置１５０、磁気コンパス１６０、気圧高度計１７０、ミリ波レーダ１８０、風速風向計１９０、噴射ノズル２００、タンク２１０、圧力センサ２２０、流量センサ２３０、ストレージ２４０、及び通信インターフェース２５０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１２０は、ＵＡＶ制御部１１０の処理時に使用される各種の情報やデータを保存する。メモリ１２０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１２０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の内部に設けられてよいし、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０から取り外し可能に設けられてよい。
【００６２】
ジンバルＧＩＭは、少なくとも１つの軸を中心に撮像装置ＣＡＭ１を回転可能に支持する。ジンバルＧＩＭは、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像装置ＣＡＭ１を回転可能に支持してよい。ジンバルＧＩＭは、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置ＣＡＭ１を回転させることで、撮像装置ＣＡＭ１の撮像方向を変更してよい。なお、ジンバルＧＩＭは、中継ドローン３０の内部構成から省略されてよい。
【００６３】
回転翼機構１３０は、複数の回転翼１３１と、複数の回転翼１３１を回転させる複数の駆動モータとを有する。回転翼機構１３０は、回転翼１３１を回転させることにより、特定の方向の気流を生じさせ、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行（上昇、下降、水平移動、旋回、傾斜等）を制御する。
【００６４】
撮像装置ＣＡＭ１は、ジンバルＧＩＭにより回転可能に支持され、所望の撮像範囲の被写体（例えば、災害発生箇所、又は事件もしくは事故の発生箇所）を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像装置ＣＡＭ１の撮像により得られた画像データは、撮像装置ＣＡＭ１が有するメモリ、又はメモリ１２０に格納される。なお、撮像装置ＣＡＭ１は、中継ドローン３０の内部構成から省略されてよい。
【００６５】
撮像装置ＣＡＭ２は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の筐体から露出可能に複数設けられ、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の周囲を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像装置ＣＡＭ２の画像データは、メモリ１２０に格納される。なお、撮像装置ＣＡＭ２は、中継ドローン３０の内部構成から省略されてよい。
【００６６】
ＧＰＳ受信機１４０は、複数の航法衛星（つまり、ＧＰＳ衛星）から発信された時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置（座標）を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機１４０は、受信された複数の信号に基づいて、ＧＰＳ受信機１４０の位置（つまり、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の位置）を算出する。ＧＰＳ受信機１４０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の位置情報をＵＡＶ制御部１１０に出力する。なお、ＧＰＳ受信機１４０の位置情報の算出は、ＧＰＳ受信機１４０の代わりにＵＡＶ制御部１１０により行われてよい。この場合、ＵＡＶ制御部１１０には、ＧＰＳ受信機１４０が受信した複数の信号に含まれる時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置を示す情報が入力される。
【００６７】
慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）１５０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の姿勢を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。慣性計測装置１５０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の姿勢として、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角速度とを検出する。
【００６８】
磁気コンパス１６０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の機首の方位を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。
【００６９】
気圧高度計１７０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が飛行する高度を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。
【００７０】
ミリ波レーダ１８０は、ミリ波帯の高周波の電波を送信し、地面や物体により反射された反射波を測定することにより、地面や物体の位置を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。検出結果は、例えば作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０から地面までの距離（つまり、高度）を示してよい。検出結果は、例えば作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０から物体までの距離を示してよい。検出結果は、例えば作業ドローン１００が上空を飛行しながら周回する災害発生箇所の作業領域の地形を示してよい。
【００７１】
風速風向計１９０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の周囲の風速、風向を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。検出結果は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が飛行する作業領域における風速、風向を示してよい。
【００７２】
ストレージ２４０は、記憶部の一例である。ストレージ２４０は、各種データ、情報を蓄積し、保持する。ストレージ２４０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリカード、ＵＳＢメモリ、等でよい。ストレージ２４０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の内部にそれぞれ設けられてよいし、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０からそれぞれ取り外し可能に設けられてよい。
【００７３】
通信インターフェース２５０は、操作端末５０との間で通信するとともに、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０との間で通信する。通信インターフェース２５０は、操作端末５０からの飛行経路に関する各種の情報（例えば飛行に関する制御コマンド）を受信する。通信インターフェース２５０は、操作端末５０からのＵＡＶ制御部１１０に対する各種のコマンド（命令）を受信する。通信インターフェース２５０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の状態に関する情報、又は作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が収集した情報を操作端末５０に送信する。なお、収集した情報には、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０により空撮された撮像画像のデータも含まれてよい。
【００７４】
バッテリ２６０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の各部の駆動源としての機能を有し、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の各部に必要な電源を供給する。
【００７５】
次に、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０のＵＡＶ制御部１１０の機能の一例について説明する。
【００７６】
ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の位置を示す位置情報を取得する。この位置情報には、ＧＰＳ受信機１４０により算出された緯度、経度、高度の情報でもよいし、気圧高度計１７０もしくはミリ波レーダ１８０により検出された高度の情報が更に含まれた情報でもよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０から、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在する緯度、経度及び高度を示す位置情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０から作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在する緯度及び経度を示す緯度経度情報、並びに気圧高度計１７０又はミリ波レーダ１８０から作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在する高度を示す高度情報をそれぞれ位置情報として取得してよい。
【００７７】
ＵＡＶ制御部１１０は、磁気コンパス１６０から作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の向きを示す向き情報を取得してよい。向き情報は、例えば作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の機首の向きに対応する方位を示してよい。
【００７８】
ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在すべき位置を示す位置情報をメモリ１２０又はストレージ２４０から取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在すべき位置を示す位置情報を、通信インターフェース２５０を介して操作端末５０の他の装置から取得してよい。
【００７９】
ＵＡＶ制御部１１０は、風速風向計１９０から作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の周囲の風速情報、風向情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の周囲の風速情報、風向情報、又は作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が飛行する作業領域における風速情報、風向情報を、通信インターフェース２５０を介して操作端末５０等の他の装置から取得してよい。
【００８０】
ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１２０又はストレージ２４０に記憶されている飛行領域に関する情報に基づき、災害発生箇所もしくは事件、事故の発生箇所の調査時に飛行して周回する飛行領域への飛行、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の高度、飛行開始、飛行終了、飛行中の飛行経路のうち、少なくとも一つを制御してよい。
【００８１】
次に、操作端末５０の構成例について説明する。
【００８２】
図３は、操作端末５０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。操作端末５０は、処理部５１と、メモリ５２と、無線通信部５３と、表示部５４と、操作部５５と、入出力インターフェース５６と、ストレージ５７と、バッテリ５８とを含む構成である。操作端末５０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０を遠隔制御するための制御コマンド（命令）を送信する機能を有する。操作端末５０は、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行に関する各種の情報やデータの入出力を行う機能を有する。なお、操作端末５０は、送信機とタブレット端末、スマートフォン又は携帯端末とが互いに接続された別体の構成でよいし、送信機、タブレット端末、スマートフォン又は携帯端末のいずれかからなる単一の装置構成でもよい。
【００８３】
処理部５１は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰ）を用いて構成される。処理部５１は、操作端末５０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
【００８４】
処理部５１は、無線通信部５３を介して、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０からのデータや情報を取得してよい。処理部５１は、入出力インターフェース５６を介して、他の装置からのデータや情報を取得してよい。処理部５１は、操作部５５を介して入力されたデータや情報を取得してよい。処理部５１は、メモリ５２に保持されたデータや情報を取得してよい。処理部５１は、データや情報を表示部５４に送り、このデータや情報に基づく表示情報を表示部５４に表示させてよい。処理部５１は、データや情報をストレージ５７に送り、このデータや情報を格納してよい。処理部５１は、ストレージ５７に格納されたデータや情報を取得してよい。
【００８５】
処理部５１は、操作部５５の操作入力に基づき、災害発生箇所もしくは事件、事故の発生箇所の調査時に飛行して周回する飛行領域の設定、飛行領域での作業内容の設定、飛行領域における飛行経路の設定、飛行経路への飛行開始位置及び飛行終了位置の設定のうち、少なくとも一つの設定入力を行ってよい。
【００８６】
処理部５１は、操作部５５の操作入力に基づき、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の移動を遠隔制御するための操作信号を生成してよい。処理部５１は、生成した操作信号を移動制御用の命令として、無線通信部５３を介して作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０に送信し、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０を遠隔制御してよい。
【００８７】
処理部５１は、表示部５４に表示する設定画面、操作画面のうちの少なくとも一つの表示画面を生成してよい。
【００８８】
メモリ５２は、記憶部の一例である。メモリ５２は、例えば、処理部５１の動作を規定するプログラムや設定値のデータが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、処理部５１の処理時に使用される各種の情報やデータを一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。メモリ５２のＲＯＭに格納されたプログラムや設定値のデータは、所定の記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ）にコピーされてよい。メモリ５２のＲＡＭには、例えば作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行領域、飛行経路、飛行高度、各種の設定距離（後述する図５参照）などを含む飛行情報を保存してよい。
【００８９】
無線通信部５３は、アンテナを介して、各種の無線通信方式により、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０との間で通信し、情報やデータの送受信を行う。無線通信方式は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信、又は公衆無線回線を介した通信を含んでよい。無線通信部５３は、他の装置との間で通信を行って情報やデータを送受信してよい。
【００９０】
表示部５４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイを用いて構成され、処理部５１から出力された各種の情報やデータを表示する。表示部５４は、例えばＬＥＤ（Light Emission Diode）を用いた表示ランプを有してよい。表示ランプは、例えば、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０と操作端末５０との無線の接続状態、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の起動状態、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０又は操作端末５０のバッテリの容量の残量のうち、少なくとも一つを表示する。
【００９１】
操作部５５は、操作端末５０を保持するユーザにより入力される操作指示、又はデータや情報を受け付ける。操作部５５は、ジョイスティック、ボタン、キー、タッチパネル、マイクロホン、等を含んでよい。操作部５５は、例えば、ユーザによる作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の移動を遠隔で制御（例えば、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の前後移動、左右移動、上下移動、向き変更）するための操作において使用される。操作部５５は、例えば、飛行領域（上述参照）に関する各種設定を入力する操作において使用される。操作部５５は、例えば、飛行領域への作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行の開始もしくは終了を指示する操作において使用される。
【００９２】
入出力インターフェース５６は、操作端末５０と他の装置との間の情報やデータの入出力を行う。入出力インターフェース５６は、例えば操作端末５０に設けられたＵＳＢポート（不図示）でよい。入出力インターフェース５６は、ＵＳＢポート以外のインターフェースでもよい。
【００９３】
ストレージ５７は、記憶部の一例である。ストレージ５７は、各種データ、情報を蓄積し、保持する。ストレージ５７は、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリカード、ＵＳＢメモリ、等でよい。ストレージ５７は、操作端末５０の本体から取り外し可能に設けられてよい。
【００９４】
バッテリ５８は、操作端末５０の各部の駆動源としての機能を有し、操作端末５０の各部に必要な電源を供給する。
【００９５】
次に、作業ドローン１００、中継ドローン３０、操作端末５０の主要な機能構成例について説明する。
【００９６】
図４は、作業ドローン１００、中継ドローン３０、操作端末５０の主要な機能構成例を示すブロック図である。図４では、図２や図３に示した作業ドローン１００、中継ドローン３０、操作端末５０のハードウェア構成のうち主要な機能構成例が記載されている。
【００９７】
操作端末５０は、送信部５３Ｔと、受信部５３Ｒとを主に含む構成である。送信部５３Ｔと受信部５３Ｒとは無線通信部５３（図３参照）に対応する。
【００９８】
送信部５３Ｔは、ユーザの操作に基づく操作信号に従って、例えば作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を中継ドローン３０に送信する。なお、図４では図示が省略されているが、操作端末５０が作業ドローン１００との間で直接に制御が可能な位置に存在する場合には、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を作業ドローン１００に直接に送信してよい。また、送信部５３Ｔは、操作端末５０が存在する現在の位置情報を中継ドローン３０及び作業ドローン１００に送信してよい。
【００９９】
受信部５３Ｒは、中継ドローン３０から送信された、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報を受信する。この受信された情報は、例えば操作端末５０の表示部５４（図３参照）において表示される。
【０１００】
中継ドローン３０は、端末データ受信部３１と、作業ドローンデータ送信部３２と、作業ドローンデータ受信部３３と、端末データ送信部３４と、作業ドローン追跡部３５と、中継ドローン制御部３６とを主に含む構成である。端末データ受信部３１と、作業ドローンデータ送信部３２と、作業ドローンデータ受信部３３と、端末データ送信部３４とは通信インターフェース２５０（図２参照）に対応する。作業ドローン追跡部３５と、中継ドローン制御部３６とはＵＡＶ制御部１１０（図２参照）に対応する。
【０１０１】
端末データ受信部３１は、操作端末５０から送信された、作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を受信する。端末データ受信部３１は、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を作業ドローンデータ送信部３２に送る。また、端末データ受信部３１は、操作端末５０から送信された操作端末５０の位置情報を受信してよい。端末データ受信部３１は、操作端末５０の位置情報を作業ドローン追跡部３５に送ってよい。
【０１０２】
作業ドローンデータ送信部３２は、端末データ受信部３１から送られた、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を取得する。作業ドローンデータ送信部３２は、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を作業ドローン１００に送信する。
【０１０３】
作業ドローンデータ受信部３３は、作業ドローン１００から送信された、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報を受信する。作業ドローンデータ受信部３３は、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報を端末データ送信部３４に送る。また、作業ドローンデータ受信部３３は、作業ドローン１００から送信された、作業ドローン１００が存在する現在の位置情報を受信してよい。作業ドローンデータ受信部３３は、作業ドローン１００の位置情報を作業ドローン追跡部３５に送ってよい。
【０１０４】
端末データ送信部３４は、作業ドローンデータ受信部３３から送られた、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報を操作端末５０に送信する。
【０１０５】
作業ドローン追跡部３５は、端末データ受信部３１から送られた操作端末５０の位置情報、作業ドローンデータ受信部３３から送られた作業ドローン１００の位置情報、中継ドローン３０により算出された中継ドローン３０の位置情報をそれぞれ取得する。作業ドローン追跡部３５は、作業ドローン１００，中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００の追跡に関する各種の処理を実行する。
【０１０６】
例えば、作業ドローン追跡部３５は、作業ドローン１００，中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００と操作端末５０との間の相対距離Ｌ０（図９参照）、作業ドローン１００と中継ドローン３０との間の相対距離Ｌ１（図９参照）、中継ドローン３０と操作端末５０との間の相対距離Ｌ２（図９参照）をそれぞれ算出する。作業ドローン追跡部３５は、それぞれの相対距離Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２の算出結果、並びに作業ドローン１００，中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を中継ドローン制御部３６に送る。
【０１０７】
中継ドローン制御部３６は、作業ドローン追跡部３５から送られた相対距離Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２の算出結果、並びに作業ドローン１００，中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を取得する。中継ドローン制御部３６は、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を中継するために、作業ドローン１００，中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、中継ドローン３０の飛行開始前、飛行中、飛行終了時におけるそれぞれの位置情報を制御する。言い換えると、中継ドローン制御部３６は、作業ドローン１００の状態に応じて、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を中継する中継ドローン３０の状態を制御する。
【０１０８】
これにより、中継ドローン３０は、ユーザにより操作される操作端末５０からの操作信号の電波強度を特段上げる必要も無く、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を中継できるので、調査作業を行う作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の遮断を低減できる。従って、通信中継システム１０によれば、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間で相互の通信を中継可能となるので、操作端末５０からの作業ドローン１００の遠隔操作の範囲を実質的に広げることが可能となる。
【０１０９】
また、中継ドローン３０は、作業ドローン１００の状態として、作業ドローン１００の位置情報をＵＡＶ制御部１１０において取得する。中継ドローン３０は、中継ドローン３０の状態として、作業ドローン１００の位置情報に応じて、中継ドローン３０の飛行高度を制御する。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００の位置情報に合わせて自らの飛行中の飛行高度（言い換えると、自らの位置情報）を制御でき、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を効果的に中継できる。
【０１１０】
作業ドローン１００は、作業ドローン受信部１０１と、作業ドローン送信部１０３と、作業ドローン処理部１０５と、作業ドローン制御部１０７とを主に含む構成である。作業ドローン受信部１０１と、作業ドローン送信部１０３とは通信インターフェース２５０（図２参照）に対応する。作業ドローン制御部１０７はＵＡＶ制御部１１０（図２参照）に対応する。
【０１１１】
作業ドローン受信部１０１は、作業ドローンデータ送信部３２から送信された、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を受信する。作業ドローン受信部１０１は、作業ドローン１００の飛行あるいは情報収集に関する各種の制御コマンド（命令）を作業ドローン制御部１０７に送る。
【０１１２】
作業ドローン送信部１０３は、作業ドローン処理部１０５から送られた、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報を中継ドローン３０に送信する。
【０１１３】
作業ドローン処理部１０５は、作業ドローン１００自体の状態（例えば位置、飛行速度、飛行高度、飛行中の加速度）に関する情報、もしくは作業ドローン１００の周囲の状態（例えば風速、風向、湿度）を算出又は計測して取得する。また、作業ドローン処理部１０５は、撮像装置ＣＡＭ１，ＣＡＭ２により撮像（つまり、空撮）された撮像画像（撮像映像を含む。以下同様。）のデータを取得する。作業ドローン処理部１０５は、作業ドローン１００自体の状態もしくは作業ドローン１００の周囲の状態に関する情報、並びに撮像画像のデータを、作業ドローン１００の現在の状態に関する情報あるいは作業ドローン１００により収集された情報として作業ドローン送信部１０３に送る。
【０１１４】
作業ドローン制御部１０７は、飛行領域となる災害発生箇所もしくは事件、事故の発生箇所において行う所定の作業の実行を制御する。作業ドローン制御部１０７は、例えば作業ドローン１００にロボットアーム（図示略）が搭載されている場合には、ロボットアームの動作を制御して、飛行領域の飛行中において物資などの運搬を行う。これにより、作業ドローン１００は、飛行領域となる災害発生箇所もしくは事件、事故の発生箇所において、物資運搬などにより救援対策を行うことができる。
【０１１５】
また、作業ドローン制御部１０７は、例えば作業ドローン１００に少なくとも１つの噴射ノズル（図示略）及びタンク（図示略）が搭載されている場合には、タンクと噴射ノズルとを繋ぐ弁（図示略）の開閉を制御して、飛行領域の飛行中においてタンク内の水を流出して噴射ノズルから散水する。これにより、作業ドローン１００は、例えば飛行領域となる災害発生箇所において、消防車が到着する前などに応急処置的な火災の鎮火を支援できる。
【０１１６】
次に、中継ドローン３０による通信の中継の際に設定される設定パラメータについて説明する。
【０１１７】
図５は、中継ドローン３０による通信の中継の際に設定される設定パラメータの説明図である。図５では、操作端末５０を使用するユーザが地上の地点（つまり、地面ＧＮＤ）である位置Ｐｓ１に存在しており、中継ドローン３０及び作業ドローン１００がともに位置Ｐｓ１から離れて上空を飛行中である状態が示されている。図５では、操作端末５０が存在する位置Ｐｓ１は、操作端末５０の位置からの安全制御距離Ｓｆ１を半円で示した場合の半円中心位置に対応する。
【０１１８】
設定パラメータは、直接制御距離Ｃｎｔ１と、追跡距離Ｔｒ１と、追跡高度Ｈｇ１と、安全制御距離Ｓｆ１と、追跡高度範囲ＲＮＧ１とが少なくとも含まれる。
【０１１９】
直接制御距離Ｃｎｔ１は、建物などの通信障害物の有無に拘わらず、操作端末５０が直接に作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０との間で通信の制御が可能な距離である。従って、操作端末５０から直接制御距離Ｃｎｔ１の範囲内に作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０が存在する場合には、操作端末５０と作業ドローン１００もしくは中継ドローン３０との間に建物が存在しても、その間の通信の遮断は発生しない。直接制御距離Ｃｎｔ１は、例えば３０ｍとするが、３０ｍに限定されるものではない。
【０１２０】
追跡距離Ｔｒ１は、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間で通信を安定的に中継するために、作業ドローン１００と中継ドローン３０とがともに飛行中に中継ドローン３０と作業ドローン１００との間で維持される飛行中の間隔を示す距離である。追跡距離Ｔｒ１は、例えば１０ｍとするが、１０ｍに限定されるものではない。
【０１２１】
追跡高度Ｈｇ１は、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間で通信を中継するために、中継ドローン３０が飛行中に維持される飛行中の飛行高度を示す。追跡高度Ｈｇ１は、例えば２００ｍとするが、２００ｍに限定されるものではない。
【０１２２】
安全制御距離Ｓｆ１は、建物などの通信障害物が存在すると通信の遮断が発生する可能性はあるが、建物などの通信障害物の影響を受けない限り、操作端末５０が中継ドローン３０との間で通信の制御が可能な最も遠く離れた位置までの距離である。従って、操作端末５０から安全制御距離Ｓｆ１の範囲内に中継ドローン３０が存在する場合には、建物などの通信障害物により操作端末５０と中継ドローン３０との間の通信が遮断される可能性はあるものの、操作端末５０と中継ドローン３０との間の通信は可能である。安全制御距離Ｓｆ１は、例えば３０００ｍとするが、３０００ｍに限定されるものではない。
【０１２３】
追跡高度範囲ＲＮＧ１は、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間で通信を中継するために、中継ドローン３０が飛行中に維持される飛行中の飛行高度の範囲を示す。追跡高度範囲ＲＮＧ１は、例えば１００ｍ〜５００ｍとするが、１００ｍ〜５００ｍに限定されるものではない。
【０１２４】
次に、本実施の形態の通信中継システム１０において、中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を中継する３種類の実施例について順に説明する。
【０１２５】
（実施例１）
図６は、実施例１に係る通信中継時の操作端末５０、中継ドローン３０、作業ドローン１００の位置を示す説明図である。図６では、操作端末５０が存在する位置Ｐｓ１は、操作端末５０の位置からの安全制御距離Ｓｆ１を半円で示した場合の半円中心位置に対応する。
【０１２６】
図６に示すように、中継ドローン３０は上空の位置Ｐｓ２を飛行中である場合、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離は前述した安全制御距離Ｓｆ１を超えていない。このため、建物などの通信障害物によって操作端末５０と中継ドローン３０との間の通信が遮断される可能性はあるものの、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信は、中継ドローン３０によって中継が可能である。
【０１２７】
一方、中継ドローン３０が上空の位置Ｐｓ３を飛行中である場合、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離は前述した安全制御距離Ｓｆ１を超えている。このため、操作端末５０と中継ドローン３０との間の通信は建物などの通信障害物によって遮断される確率が高く、中継ドローン３０は、操作端末５０に対し、所定の警報（図７参照）を指示する。これにより、ユーザは、操作端末５０を持ち抱えたまま、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離が安全制御距離Ｓｆ１以内となる位置まで移動することで、中継ドローン３０を介した作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の中継を可能とできる。
【０１２８】
図７は、実施例１に係る中継ドローン３０における通信中継の動作手順の一例を示すフローチャートである。図７の説明では、適宜、図６を参照する。
【０１２９】
図７において、中継ドローン３０の作業ドローン追跡部３５は、作業ドローン１００の追跡に関する各種の処理を実行する（Ｓ１）。
【０１３０】
具体的には、作業ドローン追跡部３５は、作業ドローンデータ受信部３３から送られた作業ドローン１００の位置情報を抽出し（Ｓ１１）、中継ドローン３０により算出された中継ドローン３０の位置情報を抽出し（Ｓ１２）、端末データ受信部３１から送られた操作端末５０の位置情報を抽出する（Ｓ１３）。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理の実行順序は問わない。
【０１３１】
また、作業ドローン追跡部３５は、ステップＳ１１，Ｓ１２で抽出された作業ドローン１００，中継ドローン３０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００と中継ドローン３０との間の水平方向の相対距離Ｄ１（図６参照、第１距離の一例）を算出する（Ｓ１４）。作業ドローン追跡部３５は、ステップＳ１２，Ｓ１３で抽出された中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、中継ドローン３０と操作端末５０との間の水平方向の相対距離Ｄ３（図６参照、第２距離の一例）を算出する（Ｓ１５）。
【０１３２】
中継ドローン３０の中継ドローン制御部３６は、ステップＳ１の処理結果を用いて、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信の中継に関する処理を実行する（Ｓ２）。
【０１３３】
具体的には、中継ドローン制御部３６は、ステップＳ１５で算出された相対距離Ｄ３が前述した安全制御距離Ｓｆ１（例えば３０００ｍ）以下であるかどうかを判断する（Ｓ２１）。
【０１３４】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｄ３が安全制御距離Ｓｆ１以下であると判断した場合には（Ｓ２１、ＹＥＳ）、ステップＳ１４で算出された相対距離Ｄ１が前述した追跡距離Ｔｒ１（例えば１０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。
【０１３５】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｄ１が追跡距離Ｔｒ１以上であると判断した場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、作業ドローン１００との間の相対距離Ｄ１が追跡距離Ｔｒ１となるように飛行して移動するように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２３）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間が追跡距離Ｔｒ１を超えた場合でも作業ドローン１００の移動に追従して移動できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１３６】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｄ１が追跡距離Ｔｒ１未満であると判断した場合には（Ｓ２２、ＮＯ）、ホバリング（つまり、現在の飛行位置を維持して飛行を継続する）ように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２４）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間の相対距離Ｄ１が追跡距離Ｔｒ１以内であるため、積極的に移動する必要無くホバリングした状態で、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１３７】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｄ３が安全制御距離Ｓｆ１を超えていると判断した場合には（Ｓ２１、ＮＯ）、操作端末５０に対し、中継ドローン３０と操作端末５０との間の通信に支障が生じる旨の警報を所定の警報として指示（送信）する（Ｓ２５）。これにより、ユーザは、操作端末５０を持ち抱えたまま、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離が安全制御距離Ｓｆ１以内となる位置まで移動することで、中継ドローン３０を介した作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の中継を可能とできる。
【０１３８】
ステップＳ２の後、例えば操作端末５０から中継ドローン３０の飛行の終了を指示する旨の制御コマンド（命令）が送信された場合には（Ｓ３、ＹＥＳ）、中継ドローン３０は飛行を終了する。一方、ステップＳ２の後、例えば操作端末５０から中継ドローン３０の飛行の終了を指示する旨の制御コマンド（命令）が送信されない場合には（Ｓ３、ＮＯ）、中継ドローン３０の飛行は継続されるため、中継ドローン３０の処理はステップＳ１に戻り、中継ドローン３０の飛行が終了するまでステップＳ１，Ｓ２の処理がそれぞれ繰り返される。
【０１３９】
（実施例２）
図８は、実施例２に係る立上モード中の通信中継時の操作端末５０、中継ドローン３０、作業ドローン１００の位置を示す説明図である。図９は、実施例２に係る中継モード中の通信中継時の操作端末５０、中継ドローン３０、作業ドローン１００の位置を示す説明図である。図８，図９では、操作端末５０が存在する位置Ｐｓ１は、操作端末５０の位置からの安全制御距離Ｓｆ１を半円で示した場合の半円中心位置に対応する。
【０１４０】
立上モードとは、例えば中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇しておらず、作業ドローン１００と同等の飛行高度まで中継ドローン３０が上昇する時の飛行モードである。一方、中継モードとは、例えば中継ドローン３０が操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇した後に、作業ドローン１００の移動に追従して中継ドローン３０も移動して中継する時の飛行モードである。
【０１４１】
図８に示すように、中継ドローン３０は上空の位置Ｐｓ４に存在している場合、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇していない。つまり、図８に示す中継ドローン３０は、作業ドローン１００と同等の飛行高度までに上昇中の状態（言い換えると、立上モード中）である。
【０１４２】
図９に示すように、中継ドローン３０は上空の位置Ｐｓ５に存在している場合、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度まで上昇した状態である。つまり、図９に示す中継ドローン３０は、作業ドローン１００と同等の飛行高度までに上昇した後の状態（言い換えると、中継モード中）である。
【０１４３】
図１０は、実施例２に係る中継ドローン３０における通信中継の動作手順の一例を示すフローチャートである。図１０の説明では、適宜、図８もしくは図９を参照する。また、図１０の説明において、図７で説明した処理と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化又は省略する。
【０１４４】
図１０において、中継ドローン３０の作業ドローン追跡部３５は、作業ドローン１００の追跡に関する各種の処理を実行する（Ｓ１Ａ）。
【０１４５】
作業ドローン追跡部３５は、ステップＳ１１，Ｓ１２で抽出された作業ドローン１００，中継ドローン３０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００と中継ドローン３０との間の水平方向の相対距離Ｌ１（図８，図９参照、第１距離の一例）を算出する（Ｓ１６）。作業ドローン追跡部３５は、ステップＳ１１，Ｓ１３で抽出された作業ドローン１００，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００と操作端末５０との間の水平方向の相対距離Ｌ０（図８，図９参照、第３距離の一例）を算出する（Ｓ１７）。作業ドローン追跡部３５は、ステップＳ１２，Ｓ１３で抽出された中継ドローン３０，操作端末５０のそれぞれの位置情報を用いて、中継ドローン３０と操作端末５０との間の水平方向の相対距離Ｌ２（図６参照、第２距離の一例）を算出する（Ｓ１８）。
【０１４６】
中継ドローン３０の中継ドローン制御部３６は、ステップＳ１Ａの処理結果を用いて、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信の中継に関して、立上モード又は中継モードに応じた処理を実行する（Ｓ２Ａ）。
【０１４７】
中継ドローン制御部３６は、ステップ１７で算出された相対距離Ｌ０が前述した直接制御距離Ｃｎｔ１（例えば３０ｍ）以下であるかどうかを判断する（Ｓ２６）。
【０１４８】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ０が直接制御距離Ｃｎｔ１以下であると判断した場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇していないので、中継ドローン３０の飛行モードとして立上モードを設定し、立上モードに応じた各種の処理を実行する。これにより、中継ドローン３０は、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継可能となるように自らの飛行高度を効率的に制御でき、作業ドローン１００との追跡距離も維持可能に飛行できる。
【０１４９】
具体的には、中継ドローン制御部３６は、ステップＳ１１，Ｓ１２で抽出された作業ドローン１００，中継ドローン３０のそれぞれの位置情報を用いて、作業ドローン１００と中継ドローン３０との間の飛行高度差Ｋ１（図８，図９参照）を算出する。中継ドローン制御部３６は、飛行高度差Ｋ１が所定の追跡高度差（例えば２０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２７）。
【０１５０】
中継ドローン制御部３６は、飛行高度差Ｋ１が所定の追跡高度差以上であると判断した場合には（Ｓ２７、ＹＥＳ）、作業ドローン１００の飛行高度と同一の飛行高度とする飛行を実行するために、飛行高度を上げて上昇する（Ｓ２８）。これにより、中継ドローン３０は、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇できる。
【０１５１】
一方、中継ドローン制御部３６は、飛行高度差Ｋ１が所定の追跡高度差未満であると判断した場合には（Ｓ２７、ＮＯ）、ステップＳ１６で算出された相対距離Ｌ１が前述した追跡距離Ｔｒ１（例えば１０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。
【０１５２】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以上であると判断した場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１となるように飛行して移動するように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２３）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間が追跡距離Ｔｒ１を超えた場合でも作業ドローン１００の移動に追従して移動できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１５３】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１未満であると判断した場合には（Ｓ２２、ＮＯ）、ホバリング（つまり、現在の飛行位置を維持して飛行を継続する）ように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２４）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以内であるため、積極的に移動する必要無くホバリングした状態で、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１５４】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ０が直接制御距離Ｃｎｔ１を超えると判断した場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇したので、中継ドローン３０の飛行モードとして中継モードを設定し、中継モードに応じた各種の処理を実行する。これにより、中継ドローン３０は、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継可能となるように自らの飛行位置を効率的に制御でき、作業ドローン１００との追跡距離も維持可能に飛行できる。
【０１５５】
具体的には、中継ドローン制御部３６は、現在の飛行高度を前述した追跡高度Ｈｇ１（例えば２００ｍ）となるように飛行高度を一定に制御して、中継ドローン３０の上昇又は降下の制御を実行する（Ｓ２９）。これにより、中継ドローン３０は、例えば追跡高度Ｈｇ１程度に上昇した作業ドローン１００と同等の飛行高度を維持した状態で、作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信を安定的に中継することができる。
【０１５６】
中継ドローン制御部２９は、ステップＳ２９の後、ステップＳ１８で算出された相対距離Ｌ２が前述した安全制御距離Ｓｆ１（例えば３０００ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ３０）。
【０１５７】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１未満であると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、ステップＳ１６で算出された相対距離Ｌ１が前述した追跡距離Ｔｒ１（例えば１０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。
【０１５８】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以上であると判断した場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１となるように飛行して移動するように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２３）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間が追跡距離Ｔｒ１を超えた場合でも作業ドローン１００の移動に追従して移動できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１５９】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１未満であると判断した場合には（Ｓ２２、ＮＯ）、ホバリング（つまり、現在の飛行位置を維持して飛行を継続する）ように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２４）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以内であるため、積極的に移動する必要無くホバリングした状態で、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１６０】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１を超えていると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、操作端末５０に対し、中継ドローン３０と操作端末５０との間の通信に支障が生じる旨の警報を所定の警報として指示（送信）する（Ｓ２５）。これにより、ユーザは、操作端末５０を持ち抱えたまま、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離が安全制御距離Ｓｆ１以内となる位置まで移動することで、中継ドローン３０を介した作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の中継を可能とできる。
【０１６１】
ステップＳ２Ａの後、例えば操作端末５０から中継ドローン３０の飛行の終了を指示する旨の制御コマンド（命令）が送信された場合には（Ｓ３、ＹＥＳ）、中継ドローン３０は飛行を終了する。一方、ステップＳ２Ａの後、例えば操作端末５０から中継ドローン３０の飛行の終了を指示する旨の制御コマンド（命令）が送信されない場合には（Ｓ３、ＮＯ）、中継ドローン３０の飛行は継続されるため、中継ドローン３０の処理はステップＳ１Ａに戻り、中継ドローン３０の飛行が終了するまでステップＳ１Ａ，Ｓ２Ａの処理がそれぞれ繰り返される。
【０１６２】
（実施例３）
図１１は、実施例３に係る中継モード中の通信中継時の操作端末５０、中継ドローン３０、作業ドローン１００の位置を示す説明図である。実施例３では、中継ドローン３０は、実施例１，２とは異なり、作業ドローン１００の飛行高度に応じて、自らの飛行中の飛行高度を追跡高度範囲ＲＮＧ１内で制御して飛行することで、作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信を中継する。
【０１６３】
図１１に示すように、作業ドローン１００が追跡高度範囲ＲＮＧ１内で飛行している場合には、中継ドローン３０は、作業ドローン１００と同一の飛行高度を維持した上で、上空を飛行する（例えば位置Ｐｓ６参照）。
【０１６４】
また、作業ドローン１００が追跡高度範囲ＲＮＧ１を超えてさらに上空を飛行している場合には、中継ドローン３０は、追跡高度範囲ＲＮＧ１の上限となる飛行高度まで上昇した上で飛行する（例えば位置Ｐｓ７参照）。
【０１６５】
また、作業ドローン１００が追跡高度範囲ＲＮＧ１を超えてさらに低空を飛行している場合には、中継ドローン３０は、追跡高度範囲ＲＮＧ１の下限となる飛行高度まで降下した上で飛行する（例えば位置Ｐｓ８参照）。
【０１６６】
図１２は、実施例３に係る中継ドローン３０における中継モード中の通信中継の動作手順の一例を示すフローチャートである。実施例３と実施例２とでは、作業ドローン追跡部３５の処理の実行内容は同一であり、同一の内容の説明は省略する。また、実施例３と実施例２とでは、中継ドローン制御部３６の処理は、中継モード時の処理が異なるだけであり、立上モード時の処理は同一であるため、立上モード時の処理の説明は図９を参照して説明したので、実施例３では改めて説明を省略する。従って、図１２では、図９の中継ドローン制御部３６の中継モード時の処理と異なる中継モード時の処理のみ示されているが、実施例３では中継モード時以外の処理は実施例２と同一であるため、同一の内容の説明は省略する。
【０１６７】
実施例３において、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ０が直接制御距離Ｃｎｔ１を超えると判断した場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる程の十分な飛行高度までに上昇したので、中継ドローン３０の飛行モードとして中継モードを設定し、中継モードに応じた各種の処理を実行する。これにより、中継ドローン３０は、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継可能となるように自らの飛行位置を効率的に制御でき、作業ドローン１００との追跡距離も維持可能に飛行できる。
【０１６８】
図１２において、中継ドローン制御部３６は、ステップＳ１１で抽出された作業ドローン１００の位置情報（高度情報を含む）を用いて、作業ドローン１００の飛行高度が追跡高度範囲ＲＮＧ１の下限から上限までの範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ３１）。
【０１６９】
中継ドローン制御部３６は、作業ドローン１００の飛行高度が追跡高度範囲ＲＮＧ１の下限から上限までの範囲内であると判断した場合には（Ｓ３１、ＹＥＳ）、中継ドローン３０の飛行高度を作業ドローン１００の飛行高度と同一となるように中継ドローン３０の飛行を制御して移動する（Ｓ３２）。これにより、中継ドローン３０は、所定の追跡高度範囲ＲＮＧ１内で飛行している作業ドローン１００と同一の飛行高度で飛行できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１７０】
中継ドローン制御部３６は、ステップＳ３２の後、ステップＳ１８で算出された相対距離Ｌ２が前述した安全制御距離Ｓｆ１（例えば３０００ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ３０）。
【０１７１】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１未満であると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、ステップＳ１６で算出された相対距離Ｌ１が前述した追跡距離Ｔｒ１（例えば１０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。
【０１７２】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以上であると判断した場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１となるように飛行して移動するように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２３）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間が追跡距離Ｔｒ１を超えた場合でも作業ドローン１００の移動に追従して作業ドローン１００の飛行高度と同一の飛行高度を維持しながら移動できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１７３】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１未満であると判断した場合には（Ｓ２２、ＮＯ）、ホバリング（つまり、現在の飛行位置を維持して飛行を継続する）ように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２４）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が飛行高度を同一にしながら追跡距離Ｔｒ１以内であるため、積極的に移動する必要無くホバリングした状態で、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１７４】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１を超えていると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、操作端末５０に対し、中継ドローン３０と操作端末５０との間の通信に支障が生じる旨の警報を所定の警報として指示（送信）する（Ｓ２５）。これにより、ユーザは、操作端末５０を持ち抱えたまま、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離が安全制御距離Ｓｆ１以内となる位置まで移動することで、中継ドローン３０を介した作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の中継を可能とできる。
【０１７５】
一方、中継ドローン制御部３６は、作業ドローン１００の飛行高度が追跡高度範囲ＲＮＧ１の下限から上限までの範囲内ではないと判断した場合には（Ｓ３１、ＮＯ）、中継ドローン３０の飛行高度を作業ドローン１００の飛行高度に近づく方向に追跡高度範囲ＲＮＧ１の上限又は下限に飛行高度を合わせて移動する（Ｓ３３）。これにより、中継ドローン３０は、所定の追跡高度範囲ＲＮＧ１内でかつ作業ドローン１００に近づく方向に飛行できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１７６】
中継ドローン制御部３６は、ステップＳ３３の後、ステップＳ１８で算出された相対距離Ｌ２が前述した安全制御距離Ｓｆ１（例えば３０００ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ３０）。
【０１７７】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１未満であると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、ステップＳ１６で算出された相対距離Ｌ１が前述した追跡距離Ｔｒ１（例えば１０ｍ）以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。
【０１７８】
中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以上であると判断した場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１となるように飛行して移動するように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２３）。これにより、中継ドローン３０は、作業ドローン１００との間が追跡距離Ｔｒ１を超えた場合でも作業ドローン１００の移動に追従して追跡高度範囲ＲＮＧ１内の飛行高度を維持しながら作業ドローン１００に近づく方向に移動できるので、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１７９】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１未満であると判断した場合には（Ｓ２２、ＮＯ）、ホバリング（つまり、現在の飛行位置を維持して飛行を継続する）ように中継ドローン３０の飛行を制御する（Ｓ２４）。これにより、中継ドローン３０は、追跡高度範囲ＲＮＧ１内の飛行高度を維持しながら作業ドローン１００に近づく方向に移動できるため、作業ドローン１００との間の相対距離Ｌ１が追跡距離Ｔｒ１以内であるため、積極的に移動する必要無くホバリングした状態で、操作端末５０と作業ドローン１００との間の通信を安定的に中継できる。
【０１８０】
一方、中継ドローン制御部３６は、相対距離Ｌ２が安全制御距離Ｓｆ１を超えていると判断した場合には（Ｓ３０、ＮＯ）、操作端末５０に対し、中継ドローン３０と操作端末５０との間の通信に支障が生じる旨の警報を所定の警報として指示（送信）する（Ｓ２５）。これにより、ユーザは、操作端末５０を持ち抱えたまま、操作端末５０と中継ドローン３０との間の距離が安全制御距離Ｓｆ１以内となる位置まで移動することで、中継ドローン３０を介した作業ドローン１００と操作端末５０との間の通信の中継を可能とできる。
【０１８１】
以上、本開示について実施の形態を用いて説明したが、本開示に係る発明の技術的範囲は上述した実施の形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又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も明らかである。
【０１８２】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず」、「次に」等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】
【０１８３】
１０  通信中継システム
３０  中継ドローン
３１  端末データ受信部
３２  作業ドローンデータ送信部
３３  作業ドローンデータ受信部
３４  端末データ送信部
３５  作業ドローン追跡部
３６  中継ドローン制御部
５０  操作端末
５１  処理部
５２  メモリ
５３  無線通信部
５３Ｒ  受信部
５３Ｔ  送信部
５４  表示部
５５  操作部
５６  入出力インターフェース
５７  ストレージ
５８  バッテリ
１００  作業ドローン
１０１  作業ドローン受信部
１０３  作業ドローン送信部
１０５  作業ドローン処理部
１０７  作業ドローン制御部
１１０  ＵＡＶ制御部
１２０  メモリ
１３０  回転翼機構
１４０  ＧＰＳ受信機
１５０  慣性計測装置
１６０  磁気コンパス
１７０  気圧高度計
１８０  ミリ波レーダ
１９０  風速風向計
２４０  ストレージ
２５０  通信インターフェース
２６０  バッテリ
ＣＡＭ１、ＣＡＭ２  撮像装置
ＧＩＭ  ジンバル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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