(57)【要約】      （修正有）【課題】受信側が受信する信号レベルが低くなる状況においても、基地局が制御対象のドローンを制御する。【解決手段】基地局５０と１又は複数の端末ドローン６０ａ，６０ｂとを含む装置群に含まれる一つの装置から電波を受けるアンテナと、電波を増幅する増幅器と、上記装置群に含まれる装置のうち、上記一つの装置とは異なる他の装置へ、増幅器に増幅された電波を放射するアンテナとを備え、空中において、受けた電波を増幅し、放射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と１又は複数の他のドローンとを含む装置群に含まれる一つの装置から電波を受けるアンテナと、
上記電波を増幅する増幅器と、
上記装置群に含まれる装置のうち、上記一つの装置とは異なる他の装置へ、上記増幅器に増幅された電波を放射するアンテナと
を備え、
空中において、受けた電波を増幅し、放射することを特徴とするドローン。
【請求項２】
上記増幅器は、２段階の増幅を行い、１段階目の増幅の後に位相を反転する
ことを特徴とする請求項１に記載のドローン。
【請求項３】
上記アンテナは、回転放物面の形状を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のドローン。
【請求項４】
上記アンテナは、線状のカーボン材で形成され、
上記回転放物面の形状は、複数の上記線状のカーボン材の組み合わせ、螺旋巻された上記線状のカーボン材、または網状に組まれた上記線状のカーボン材により形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のドローン。
【請求項５】
基地局と、
１又は複数の端末ドローンと、
中継ドローンと
を含むドローンシステムであって、
上記中継ドローンは、
上記基地局と上記１又は複数の端末ドローンとを含む装置群に含まれる一つの装置から電波を受けるアンテナと、
上記電波を増幅する増幅器と、
上記装置群に含まれる装置のうち、上記一つの装置とは異なる他の装置へ、上記増幅器に増幅された電波を放射するアンテナと
を備え、
空中において、受けた電波を増幅し、放射することを特徴とするドローンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドローン、およびドローンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドローンは、監視や警備、農業、生態系観察等、様々な用途への活用が検討されている（特許文献１等）。
【０００３】
ドローンは、ドローンを制御する基地局からの制御信号を受信して飛行する。また、ドローンは、カメラ、センサー等を搭載し、カメラ、センサー等によって得られた情報を基地局に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３３９０１号公報（２０１７年８月３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、受信側が受信する信号レベルは、信号の送信側が遠方にある場合や、地形、建造物、樹木等による遮蔽がある場合に減衰し低くなる。
【０００６】
したがって、ドローンとドローンを制御する基地局との間の距離は制限される。また、ドローンとドローンを制御する基地局との間に地形、建造物、樹木等による遮蔽がある状況においては、基地局はドローンを制御できない。
【０００７】
また、地震や火山噴火等の天災の発生、雨や風等の大気の状態を含む自然現象によっても、受信側が受信する信号レベルが低くなり、信号の送受信が困難になる場合がある。特に、天災が発生した場合には、より広域の情報をしたく、基地局から遠く離れた場所においてもドローンを制御できる技術が求められている。
【０００８】
本発明の一態様は、受信側が受信する信号レベルが低くなる状況においても、基地局が制御対象のドローンを制御できる技術を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るドローンは、基地局、および他のドローンの一方から電波を受ける受信アンテナと、上記電波を増幅する増幅器と、上記基地局、および上記他のドローンの他方へ、上記増幅器に増幅された電波を放射する送信アンテナとを備え、空中において、受けた電波を増幅し、放射する。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るドローンシステムは、基地局と、１又は複数の端末ドローンと、中継ドローンとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、受信側が受信する信号レベルが低くなる状況においても、基地局が制御対象のドローンを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るドローンシステムの概念図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態に係るドローンの外観図であり、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はアンテナの外観図である。
【図３】本発明の実施形態に係るドローンに備わる増幅器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
【００１４】
〔ドローンシステム〕
図１は、本実施形態に係るドローンシステム１の概念図である。ドローンシステム１は、基地局５０、端末ドローン（他のドローン）６０ａ，６０ｂ、および中継ドローン（ドローン）１０を含む。
【００１５】
図１に示すような高い山がある地域においては、基地局は山の反対側に飛ぶドローンと直接的に信号の送受信をすることができない。山に遮蔽されることにより、信号のレベルが減衰し低くなるからである。
【００１６】
これに対し、本実施形態に係る中継ドローン１０は、基地局５０と送受信する。また、中継ドローン１０は端末ドローン６０ａ，６０ｂとも送受信する。中継ドローン１０は、基地局５０、および端末ドローン６０ａ，６０ｂの双方と送受信して、基地局５０と端末ドローン６０ａ，６０ｂとを中継をする。
【００１７】
したがって、本実施形態に係るドローンシステム１においては、図１に示すような高い山がある地域において、中継ドローン１０の中継により、基地局５０は、山の反対側に飛ぶ端末ドローン６０ａ，６０ｂと電波の送受信をすることができる。
【００１８】
端末ドローン６０ａ，６０ｂは、用途に応じてカメラ、センサー等の情報収集機器を搭載している。端末ドローン６０ａ，６０ｂは、中継ドローン１０の中継により、基地局５０からの制御信号を受信して飛行する。また、端末ドローン６０ａ，６０ｂは、中継ドローン１０の中継により、搭載した情報収集機器によって得られた情報を基地局５０に送信する。
【００１９】
なお、ドローンシステム１は、基地局５０と端末ドローン６０ａ，６０ｂとを中継する中継ドローン１０を複数含んでいてもよい。また、端末ドローンは、２機に限らず、１又は複数含まれていてよい。
【００２０】
また、基地局５０は、山の中腹等の標高の高い場所に設けられてもよい。基地局５０が設けられる場所の標高は任意である。
【００２１】
〔ドローン〕
図２の（Ａ）は、本実施形態に係る中継ドローン１０の外観図である。
【００２２】
中継ドローン１０は、本体部１２、およびプロペラ１４ａから１４ｄを備えている。図２の（Ａ）に示す例においては、中継ドローン１０がプロペラを４台備えているが、台数はこれに限らない。
【００２３】
本体部１２は、増幅器、バッテリーを内部に搭載している。本体部１２は、搭載するものによって任意のサイズになりうる。
【００２４】
また、中継ドローン１０は、Ａ，Ｂ，Ｃに示す箇所の少なくとも何れかに、地上波を受け、放出するアンテナを備える。具体的には、アンテナは、基地局５０と１又は複数の端末ドローン６０ａ，６０ｂとを含む装置群に含まれる一つの装置から電波を受け、装置群に含まれる装置のうち、上記一つの装置とは異なる他の装置へ、増幅器に増幅された電波を放射する。なお、中継ドローン１０は、地上波を受けるアンテナと増幅後の電波を放射するアンテナとを各々備えていてもよい。
【００２５】
また、中継ドローン１０は、電波の送受信が可能なアンテナを異なる箇所に複数備えていることが好ましい。アンテナは設けられる箇所により、捉えることができる電波が異なる。アンテナを異なる箇所に複数備えることにより、中継ドローン１０の飛行状況に応じて、用いるアンテナを切り替えることができる。また、アンテナを複数備えることにより、何れかのアンテナが使用できない状況になった場合にも、電波の送受信を続けることができる。
【００２６】
増幅器は、アンテナが受けた地上波を増幅する。これにより、中継ドローン１０は、空中において電波を増幅することができる。増幅器の詳細は後述する。
【００２７】
バッテリーは、中継ドローン１０を動作させるための電力を供給する。本実施形態において、バッテリーは、中継ドローン１０の長時間の飛行を実現する。
【００２８】
図２の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各々は、アンテナの外観図である。
【００２９】
アンテナは、ドローン６０ａ，６０ｂの用途に応じて、任意の周波数帯の電波を送受信することができる。
【００３０】
図２の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、アンテナ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの各々は、線状のカーボン材で形成され、回転放物面の形状を有する。
【００３１】
図２の（Ｂ）に示すアンテナ１６ａは、複数の線状のカーボン材１８ａの組み合わせることにより、回転放物面の形状を有する。アンテナ１６ａは、取付部１７ａを備える。取付部１７ａは、図２の（Ａ）のＡ，Ｂ，Ｃに示す箇所の少なくとも何れかに取り付けられる。
【００３２】
図２の（Ｃ）に示すアンテナ１６ｂは、螺旋巻された線状のカーボン材１８ｂにより、回転放物面の形状を有する。アンテナ１６ｂは、取付部１７ｂを備える。取付部１７ｂは、図２の（Ａ）のＡ，Ｂ，Ｃに示す箇所の少なくとも何れかに取り付けられる。
【００３３】
図２の（Ｄ）に示すアンテナ１６ｃは、網状に組まれた線状のカーボン材１８ｃにより、回転放物面の形状を有する。アンテナ１６ｃは、取付部１７ｃを備える。取付部１７ｃは、図２の（Ａ）のＡ，Ｂ，Ｃに示す箇所の少なくとも何れかに取り付けられる。
【００３４】
本実施形態の中継ドローン１０に備わるアンテナ１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、カーボン材で形成されているので、金属材で形成されている場合と比較して軽量である。
【００３５】
なお、中継ドローン１０は、受信用のアンテナと送信用のアンテナとをそれぞれ備えていてもよく、受信と送信との両方に用いるアンテナを備えていてもよい。
【００３６】
〔増幅器〕
図３は、本実施形態に係る中継ドローン１０に備わる増幅器２０のブロック図である。
【００３７】
増幅器２０は、少なくとも第１の増幅部２２、位相反転部２４、および第２の増幅部２６を備える。第１の増幅部２２は、アンテナが受けた地上波を２倍に増幅し、位相反転部２４に出力する。位相反転部２４は、入力した電波の位相を１８０°ずらし、逆位相にする。位相反転部２４は、逆位相にした電波を第２の増幅部２６に出力する。第２の増幅部２６は、入力した電波を２倍に増幅し、出力する。すなわち、増幅器２０は、アンテナが受けた地上波を４倍に増幅し、出力する。
【００３８】
アンテナは、増幅器２０が出力した電波を放射する。
【００３９】
本実施形態のように、２段階の増幅を行い、１段階目の増幅の後に位相を反転することにより、受けた電波の波形を修復することができる。したがって、本実施形態の増幅器２０により増幅された電波の波形は均一である。受けたそのままでは使用に難のある電波であっても、本実施形態の増幅器２０で増幅することにより、使用が可能な電波にすることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ドローンシステム
１０  中継ドローン（ドローン）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  アンテナ
２０  増幅器
５０  基地局
６０ａ，６０ｂ  端末ドローン（他のドローン）
【図１】
2019093856.tif 000003
【図２】
2019093856.tif 000004
【図３】
2019093856.tif 000005