(57)【要約】【課題】例えば屋内や暗所等の環境下であっても、移動体を目標位置に誘導することの可能な移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムを提供する。【解決手段】移動体誘導システムは、所定領域内の複数の位置に設けられた複数の第１通信装置と、移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を取得する取得手段３１と、受信信号強度に基づいて移動体の位置を推定する位置推定手段３３と、推定された位置に基づいて移動体が目標位置に近づくように移動体を制御する制御手段３４と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を目標位置に誘導する移動体誘導システムであって、
前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得する取得手段と、
前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定する位置推定手段と、
推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御する制御手段と、
を備える移動体誘導システム。
【請求項２】
前記位置推定手段は、前記複数の第１通信装置のうち少なくとも３つの第１通信装置の各々に対応する無線信号の受信信号強度に基づいて生成された、前記少なくとも３つの第１通信装置の各々と前記第２通信装置との距離を要素とする第１ベクトルと、前記所定領域内の所定位置に対応する第２ベクトルであって、前記少なくとも３つの第１通信装置の各々と前記所定位置との距離を要素とする第２ベクトルとの類似度に基づいて、前記移動体の位置を推定する、請求項１に記載の移動体誘導システム。
【請求項３】
前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいて前記移動体の移動方向を推定する方向推定手段を備え、
前記制御手段は、推定された移動方向と推定された位置とに基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御する、請求項１又は２に記載の移動体誘導システム。
【請求項４】
前記方向推定手段は、前記複数の第１通信装置のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置から前記複数の第１通信装置のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が増加した第１通信装置に向くベクトルを、対応する受信信号強度の減少量及び増加量に基づいて、無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置毎に生成し、生成したベクトルを合成した合成ベクトルに基づいて前記移動体の移動方向を推定する、請求項３に記載の移動体誘導システム。
【請求項５】
前記複数の第１通信装置のうち何れかの第１通信装置は、前記目標位置に設けられており、
前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たす場合に、前記移動体が前記目標位置に到達したことを検知する検知手段を備える、請求項１〜４の何れかに記載の移動体誘導システム。
【請求項６】
前記所定の条件は、前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が、前記所定領域内の複数の位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度よりも高いことを含む、請求項５に記載の移動体誘導システム。
【請求項７】
前記所定の条件は、前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定値以上であることを含む、請求項５又は６に記載の移動体誘導システム。
【請求項８】
前記移動体が前記目標位置に到達したことを検知した場合に、前記移動体から前記目標位置の方向を撮像する撮像手段と、
撮像された画像に基づいて前記移動体の移動を制御する第２制御手段と、を備える、請求項５〜７の何れかに記載の移動体誘導システム。
【請求項９】
人工衛星から送信された測位信号を取得する第２取得手段と、
取得した測位信号に基づいて前記移動体の位置を推定する第２位置推定手段と、
前記移動体の位置が前記所定領域外の場合に、前記移動体を前記所定領域内に移動させる第２制御手段と、を備える、請求項１〜８の何れかに記載の移動体誘導システム。
【請求項１０】
コンピュータを用いて移動体を目標位置に誘導する移動体誘導方法であって、
前記コンピュータは、
前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得するステップと、
前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定するステップと、
推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御するステップと、
の各ステップを実行する移動体誘導方法。
【請求項１１】
コンピュータを用いて移動体を目標位置に誘導するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得する機能と、
前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定する機能と、
推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御する機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を所定の目標位置に誘導する移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば小型の無人マルチコプター等の移動体を様々な産業分野で活用することが期待されている。かかる移動体の活用例としては、例えば、警備員が発見した不審者をカメラで撮像しながら追尾することや、人間が近くに存在しない環境で野生動物を観察することや、工場や倉庫内の見廻りや点検を行うことや、物品を所定の位置まで搬送すること等が挙げられる。
【０００３】
このように、様々な領域で移動体の活用が期待されている一方で、当該移動体の操作者が操作を習熟するためには相当の訓練期間が必要になる。そこで、移動体を自律制御させるための技術が提案されている。
【０００４】
かかる技術としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を用いて無人マルチコプターの位置制御を行うものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、無人マルチコプターの誘導制御を、当該マルチコプターに搭載されたカメラを用いて撮像された画像情報に基づいて行うものも知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鈴木智他、「拡張カルマンフィルタを用いたＧＰＳ／非ＧＰＳ空間における自立飛行ドローンのナビゲーション」、計測と制御、Vol.56、No.9、pp.675-678、2017年
【非特許文献２】森亮介、他3名、「視覚情報に基づく小型無人ヘリコプタの誘導制御」、日本ロボット学会誌、2008年11月、第26巻、第8号、p.905-912
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載された技術では、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて無人マルチコプターの位置制御を行うようになっているので、例えば屋内、建造物の近辺、橋梁下等のようにＧＰＳ信号を受信し難い環境下では、無人マルチコプターの位置制御を正確に行うことができず、結果として、無人マルチコプターを目標位置に誘導するのが困難になる虞があった。
【０００７】
また、非特許文献２に記載された技術では、画像処理のために十分な特徴量を取得する必要があるので、例えば暗所等のように輝度の低い環境においては、撮像対象の特徴量を十分に取得することができず、結果として、小型無人マルチコプターの誘導制御を行うのが困難になる虞があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば屋内や暗所等の環境下であっても、移動体を目標位置に誘導することの可能な移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第一に本発明は、移動体を目標位置に誘導する移動体誘導システムであって、前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得する取得手段と、前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定する位置推定手段と、推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御する制御手段と、を備える移動体誘導システムを提供する（発明１）。
【００１０】
ここで、受信信号強度に関する情報とは、例えば、受信信号強度の値であってもよいし、受信信号強度の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、受信信号強度の度合いを表す情報であってもよい。
【００１１】
かかる発明（発明１）によれば、第１通信装置又は第２通信装置が受信した無線信号の受信信号強度に関する情報に基づいて移動体の位置が推定され、推定された位置に基づいて移動体が目標位置に近づくように制御されるので、第１通信装置又は第２通信装置が受信した無線信号の受信信号強度に基づいて移動体を目標位置に誘導することが可能になる。ここで、目標位置を含む所定領域が例えば屋内や暗所等の環境下に設けられている場合であっても、第１通信装置と第２通信装置との間で無線信号を送受信することが可能であることから、移動体が所定領域内に存在する場合には、常に目標位置に向かって移動するように移動体を制御することができる。これにより、例えば屋内や暗所等の環境下であっても、移動体を目標位置に誘導することができる。
【００１２】
上記発明（発明１）においては、前記位置推定手段は、前記複数の第１通信装置のうち少なくとも３つの第１通信装置の各々に対応する無線信号の受信信号強度に基づいて生成された、前記少なくとも３つの第１通信装置の各々と前記第２通信装置との距離を要素とする第１ベクトルと、前記所定領域内の所定位置に対応する第２ベクトルであって、前記少なくとも３つの第１通信装置の各々と前記所定位置との距離を要素とする第２ベクトルとの類似度に基づいて、前記移動体の位置を推定してもよい（発明２）。
【００１３】
ここで、第１通信装置及び第２通信装置のうち無線信号を受信する一方の通信装置の受信特性（例えばアンテナ利得等）は、例えば当該一方の通信装置の種類毎及び／又は個体毎に異なり得ることから、第２通信装置が所定領域内の或る位置に存在する場合に当該一方の通信装置が受信した無線信号の受信信号強度は、当該一方の通信装置の種類毎及び／又は個体毎に異なる場合がある。すなわち、複数の第１通信装置の各々と第２通信装置との距離と、受信信号強度との関係は、第１通信装置及び第２通信装置のうち無線信号を受信する一方の通信装置の種類毎及び／又は個体毎に異なる場合がある。
【００１４】
かかる発明（発明２）によれば、少なくとも３つの第１通信装置の各々に対応する受信信号強度に関する情報に基づいて、少なくとも３つの第１通信装置の各々と第２通信装置との距離を要素とする第１ベクトルを生成しているので、例えば第１通信装置及び第２通信装置のうち無線信号を受信する一方の通信装置の受信特性が当該一方の通信装置の種類毎及び／又は個体毎に異なる場合であっても、第１ベクトルを、少なくとも３つの第１通信装置の各々に対応する受信信号強度と、少なくとも３つの第１通信装置の各々と第２通信装置との距離との関係に基づいて、少なくとも３つの第１通信装置毎に生成することができる。そして、第１ベクトルと、少なくとも３つの第１通信装置の各々と所定領域内の所定位置との距離を要素とする第２ベクトルとの類似度に基づいて第２通信装置の位置を推定しているので、例えば第１ベクトルと第２ベクトルとの類似度が高い場合には、第２ベクトルに対応する所定位置を第２通信装置の位置と推定することができる。このように、受信信号強度に関する情報に基づいてもとめた第１通信装置及び第２通信装置間の距離を単に比較するのではなく、第１ベクトルと第２ベクトルとの類似度から第２通信装置の位置を推定することにより、第１通信装置及び第２通信装置のうち無線信号を受信する一方の通信装置の受信特性の違いに拘らずに第２通信装置の位置を正確に推定することができる。
【００１５】
上記発明（発明１〜２）においては、前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいて前記移動体の移動方向を推定する方向推定手段を備え、前記制御手段は、推定された移動方向と推定された位置とに基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御してもよい（発明３）。
【００１６】
かかる発明（発明３）によれば、第１通信装置又は第２通信装置が受信した無線信号の受信信号強度に関する情報に基づいて移動体の移動方向及び位置が推定され、推定された移動方向及び位置に基づいて、移動体が目標位置に近づくように制御する（例えば、移動体の移動方向を目標位置に向ける等）ことが可能になるので、第１通信装置又は第２通信装置が受信した無線信号の受信信号強度に基づいて移動体を目標位置に容易に誘導することができる。
【００１７】
上記発明（発明３）においては、前記方向推定手段は、前記複数の第１通信装置のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置から前記複数の第１通信装置のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が増加した第１通信装置に向くベクトルを、対応する受信信号強度の減少量及び増加量に基づいて、無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置毎に生成し、生成したベクトルを合成した合成ベクトルに基づいて前記移動体の移動方向を推定してもよい（発明４）。
【００１８】
かかる発明（発明４）によれば、無線信号の受信信号強度が減少した（つまり、移動体が離れていった）第１通信装置から無線信号の受信信号強度が増加した（つまり、移動体が近づいてきた）第１通信装置に向くベクトルを合成した合成ベクトルに基づいて移動体の移動方向が推定されるので、無線信号の受信信号強度に基づいて移動体の移動方向を推定することができる。これにより、移動体の移動方向を、例えば方向センサ等を用いることなく推定することができるので、移動体誘導システムの製造コストを抑えることができる。
【００１９】
上記発明（１〜４）においては、前記複数の第１通信装置のうち何れかの第１通信装置は、前記目標位置に設けられており、前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たす場合に、前記移動体が前記目標位置に到達したことを検知する検知手段を備えてもよい（発明５）。
【００２０】
かかる発明（発明５）によれば、目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たす場合に移動体が目標位置に到達したことを検知することが可能になるので、移動体が目標位置に到達したことを容易に認識することができる。
【００２１】
上記発明（発明５）においては、前記所定の条件は、前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が、前記所定領域内の複数の位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度よりも高いことを含んでもよい（発明６）。
【００２２】
かかる発明（発明６）によれば、目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が、所定領域内の複数の位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度よりも高い場合（つまり、目標位置に設けられた第１通信装置と移動体との距離が、所定領域内の複数の位置の各々に設けられた第１通信装置と移動体との距離よりも短い場合）に、移動体が目標位置に到達したと検知することが可能になる。
【００２３】
上記発明（発明５〜６）においては、前記所定の条件は、前記目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定値以上であることを含んでもよい（発明７）。
【００２４】
かかる発明（発明７）によれば、目標位置に設けられた第１通信装置が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定値以上の場合（つまり、目標位置に設けられた第１通信装置と移動体との距離が所定値以下になった場合）に、移動体が目標位置に到達したと検知することが可能になる。
【００２５】
上記発明（発明５〜７）においては、前記移動体が前記目標位置に到達したことを検知した場合に、前記移動体から前記目標位置の方向を撮像する撮像手段と、撮像された画像に基づいて前記移動体の移動を制御する第２制御手段と、を備えてもよい（発明８）。
【００２６】
かかる発明（発明８）によれば、移動体が目標位置に到達した場合に移動体から目標位置の方向を撮像することができるので、撮像画像に基づいて目標位置及びその周辺の安全等を確認することができる。したがって、例えば障害物等の物体が目標位置に存在しているのを撮像画像に基づいて検知した場合には、当該物体を避けて目標位置の近辺に停止又は降下するように移動体を制御することが可能になり、例えば移動体の位置が目標位置からずれているのを撮像画像に基づいて検知した場合には、移動体の位置を目標位置に合わせるように移動体を制御することが可能になる。
【００２７】
上記発明（発明１〜８）においては、人工衛星から送信された測位信号を取得する第２取得手段と、取得した測位信号に基づいて前記移動体の位置を推定する第２位置推定手段と、前記移動体の位置が前記所定領域外の場合に、前記移動体を前記所定領域内に移動させる第２制御手段と、を備えてもよい（発明９）。
【００２８】
かかる発明（発明９）によれば、移動体が所定領域外に存在する場合には、人工衛星から送信された測位信号に基づいて、移動体を所定領域内に移動させるように制御することができる。
【００２９】
第二に本発明は、コンピュータを用いて移動体を目標位置に誘導する移動体誘導方法であって、前記コンピュータは、前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得するステップと、前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定するステップと、推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御するステップと、の各ステップを実行する移動体誘導方法を提供する（発明１０）。
【００３０】
第三に本発明は、コンピュータを用いて移動体を目標位置に誘導するためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記移動体が前記目標位置を含む所定領域内に存在する場合に、前記所定領域内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置と、前記移動体に設けられた第２通信装置との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得する機能と、前記複数の第１通信装置の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいて前記移動体の位置を推定する機能と、推定された位置に基づいて、前記移動体が前記目標位置に近づくように前記移動体を制御する機能と、を実現させるためのプログラムを提供する（発明１１）。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムによれば、例えば屋内や暗所等の環境下であっても、移動体を目標位置に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る移動体誘導システムの基本構成を概略的に示す図である。
【図２】第２通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】移動体誘導システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】領域内での移動体の移動方向の一例を示す図である。
【図５】取得データの構成例を示す図である。
【図６】第１通信装置及び第２通信装置間の距離と、受信信号強度との関係を示す図である。
【図７】合成ベクトルの一例を示す図である。
【図８】移動体の移動方向及び目標位置の方向の一例を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る移動体誘導システムの主要な処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る移動体誘導システムにおける、位置推定の対象となる複数のサブ領域の一例を示す図である。
【図１１】第２ベクトルデータの構成例を示す図である。
【図１２】ベクトル空間モデルの一例を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る移動体誘導システムの変形例における、位置推定の対象となる複数のサブ領域の一例を示す図である。
【図１４】変形例に係る移動体誘導システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。
【図１５】変形例に係る移動体誘導システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３４】
（１）移動体誘導システムの基本構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る移動体誘導システムの基本構成を概略的に示す図である。図１に示すように、この移動体誘導システムは、マルチコプターＭを所定領域Ｒ内の目標位置Ｇに誘導するためのシステムであって、マルチコプターＭが領域Ｒ内に存在する場合に、目標位置Ｇ及び領域Ｒ内の複数の位置の各々に設けられた複数（図１の例では５つ）の第１通信装置１０から送信された無線信号をマルチコプターＭに設けられた第２通信装置２０が受信したときの受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）に基づいてマルチコプターＭの移動方向及び位置を推定し、推定した移動方向及び位置に基づいてマルチコプターＭの移動方向を目標位置の方向に変更することによって、マルチコプターＭを目標位置に誘導するようになっている。なお、領域Ｒは、屋外の領域であってもよいし、例えば、人工衛星から送信された測位信号（例えば、ＧＰＳ信号等）を受信し難い環境下（例えば、屋内、建造物の近辺、橋梁下等）に設けられた領域であってもよい。
【００３５】
第１通信装置１０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコン等の通信装置であってもよく、マルチコプターＭが領域Ｒ内に存在する場合に、例えばＢＬＥ等の無線通信規格を用いて第２通信装置２０と無線通信を行うように構成されている。例えば、第１通信装置１０は、ＢＬＥのアドバタイジングにおいてアドバタイズ信号（無線信号）を所定間隔（例えば１００ミリ秒間隔）で送信してもよい。
【００３６】
第２通信装置２０は、マルチコプターＭに設けられており、マルチコプターＭと有線又は無線で通信可能に構成されている。また、第２通信装置２０は、マルチコプターＭが領域Ｒ内に存在する場合に複数の第１通信装置１０の各々と無線通信を行い、複数の第１通信装置１０の各々から送信された無線信号を受信する毎に、受信した無線信号の受信信号強度を測定するように構成されている。さらに、第２通信装置２０は、測定した受信信号強度に基づいてマルチコプターＭの移動方向及び位置を推定し、推定した移動方向及び位置に基づいてマルチコプターＭの移動を制御するように構成されている。第２通信装置２０は、例えばＢＬＥのアドバタイズ信号等の無線信号を受信する装置であってもよいし、携帯端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ、双方向の通信機能を備えたテレビジョン受像機（いわゆる多機能型のスマートテレビも含む。）等の通信装置であってもよい。
【００３７】
マルチコプターＭは、複数（図１の例では４つ）のローターを搭載した小型の無人回転翼機であって、第２通信装置２０から送信された制御コマンド（例えば、離着陸、停止、前後左右の移動、上下方向の移動、移動速度、回転、回転角度、カメラを用いた撮像等）に従って動作するようになっている。なお、本実施形態において、マルチコプターＭは、本発明の「移動体」の一例である。
【００３８】
なお、ここでは、ＢＬＥを用いて無線通信を行う場合を一例として説明しているが、この場合に限られない。第１通信装置１０及び第２通信装置２０は、例えば、無線ＬＡＮ（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ、光無線通信（例えば赤外線）等の無線通信方式を用いて無線通信を行ってもよい。
【００３９】
（２）第２通信装置の構成
図２を参照して第２通信装置２０について説明する。図２は、第２通信装置２０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、第２通信装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、記憶装置２４と、通信インタフェース部２５とを備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス２０ａが設けられている。
【００４０】
ＣＰＵ２１は、電源が第２通信装置２０に投入されると、ＲＯＭ２２又は記憶装置２４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ２３にロードして実行する。本実施形態では、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又は記憶装置２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する取得手段３１、方向推定手段３２、位置推定手段３３、制御手段３４、検知手段３５及び第２制御手段３６（図３に示す）の機能を実現する。また、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭを操作するためのプログラムを実行して、マルチコプターＭの制御コマンド（例えば、離着陸、停止、前後左右の移動、上下方向の移動、移動速度、回転、回転角度、カメラを用いた撮像等）を、通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。
【００４１】
記憶装置２４は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気記憶装置（例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フロッピーディスク（登録商標）、磁気テープ等）、光ディスク等の不揮発性の記憶装置であってもよいし、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置であってもよく、ＣＰＵ２１が実行するプログラムやＣＰＵ２１が参照するデータを格納する。また、記憶装置２４には、後述する取得データ（図５に示す）が記憶されている。
【００４２】
通信インタフェース部２５は、複数の第１通信装置１０と通信を行うためのインタフェース回路と、マルチコプターＭと通信を行うためのインタフェース回路とを含む。複数の第１通信装置１０と通信を行うためのインタフェース回路には、第１通信装置１０から送信された無線信号を受信したときに当該無線信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を検出するＲＳＳＩ回路が設けられている。
【００４３】
なお、第１通信装置１０から送信される無線信号には、無線信号を送信した第１通信装置１０の識別情報（例えば、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等）が含まれていてもよい。
【００４４】
（３）移動体誘導システムにおける各機能の概要
本実施形態の移動体誘導システムで実現される機能について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の移動体誘導システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。図３の機能ブロック図では、取得手段３１、位置推定手段３３及び制御手段３４が本発明の主要な構成に対応している。他の手段（方向推定手段３２、検知手段３５及び第２制御手段３６）は必ずしも必須の構成ではないが、本発明をさらに好ましくするための構成要素である。
【００４５】
なお、本実施形態の移動体誘導システムにおける各機能を説明するにあたって、領域Ｒは、図４に示すように、重力方向に対して垂直な水平方向に延びる平面をｘｙ平面とした場合に、ｘｙ平面において矩形状に設けられている場合を想定する。また、ここでは、領域Ｒの中心（ｘ軸及びｙ軸の原点）に目標位置Ｇが設定されており、目標位置Ｇ及び目標位置Ｇを囲む領域Ｒの四隅の合計５箇所に第１通信装置１０が配置されている場合を想定する。なお、５つの第１通信装置１０のうち領域Ｒの四隅に配置されている第１通信装置１０を、第１通信装置Ａ、第１通信装置Ｂ、第１通信装置Ｃ、第１通信装置Ｄと適宜表記し、目標位置Ｇに配置されている第１通信装置１０を第１通信装置Ｅと適宜表記する。
【００４６】
取得手段３１は、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇを含む所定領域Ｒ内に存在する場合に、所定領域Ｒ内の複数の位置の各々に設けられた複数の第１通信装置１０と、マルチコプターＭに設けられた第２通信装置２０との何れか一方から送信された無線信号を他方が受信したときの受信信号強度に関する情報を継時的に取得する機能を備える。ここで、受信信号強度に関する情報とは、例えば、受信信号強度の値（ＲＳＳＩ値）であってもよいし、受信信号強度の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、受信信号強度の度合いを表す情報であってもよい。
【００４７】
取得手段３１の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、取得手段３１が、複数の第１通信装置１０から送信された無線信号を第２通信装置２０が受信したときの受信信号強度に関する情報を取得する場合を一例として説明する。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、マルチコプターＭが領域Ｒ内に存在する場合に、複数の第１通信装置１０の各々から送信された無線信号を通信インタフェース部２５を介して受信（取得）する毎に、通信インタフェース部２５で検出された受信信号強度の値と、当該無線信号を送信した第１通信装置１０の識別情報とを対応付けて、例えば図５に示す取得データに記憶する。取得データは、複数の第１通信装置（図５の例では、Ａ〜Ｅ）毎に、対応する第１通信装置から受信した無線信号の受信信号強度の値が記述されているデータである。
【００４８】
方向推定手段３２は、複数の第１通信装置１０の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいてマルチコプターＭ（移動体）の移動方向を推定する機能を備える。
【００４９】
また、方向推定手段３２は、複数の第１通信装置１０のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置１０から複数の第１通信装置１０のうち送信又は受信した無線信号の受信信号強度が増加した第１通信装置１０に向くベクトルを、対応する受信信号強度の減少量及び増加量に基づいて、無線信号の受信信号強度が減少した第１通信装置１０毎に生成し、生成したベクトルを合成した合成ベクトルに基づいてマルチコプターＭ（移動体）の移動方向を推定してもよい。この場合、無線信号の受信信号強度が減少した（つまり、マルチコプターＭが離れていった）第１通信装置１０から無線信号の受信信号強度が増加した（つまり、マルチコプターＭが近づいてきた）第１通信装置１０に向くベクトルを合成した合成ベクトルに基づいてマルチコプターＭの移動方向が推定されるので、無線信号の受信信号強度に基づいてマルチコプターＭの移動方向を推定することができる。これにより、マルチコプターＭの移動方向を、例えば方向センサ等を用いることなく推定することができるので、移動体誘導システムの製造コストを抑えることができる。
【００５０】
方向推定手段３２の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、図４に示すように、マルチコプターＭが領域Ｒ内の位置Ｐ１から位置Ｐ２に向かって移動している場合を想定する。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、先ず、複数の第１通信装置１０の各々から受信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいて、複数の第１通信装置１０を、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０と、マルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０とに分類する。ここで、第２通信装置２０が何れかの第１通信装置１０から受信した無線信号の受信信号強度と、第２通信装置２０と当該第１通信装置１０との距離との関係は、以下の式（１）を用いて表される。
【数１】
2019204172.tif 000003
【００５１】
式（１）中、ｄは、マルチコプターＭと第１通信装置１０との距離（ｍ）を示しており、λは、無線信号の波長（ｍ）を示している。ここで、λは、例えば、無線信号の電波速度が光の速度と同じであり、無線信号の周波数が２．４（Ｇｈｚ）と想定した場合、約０．１２５（ｍ）である。すなわち、第２通信装置２０が何れかの第１通信装置１０から受信した無線信号の受信信号強度と、第２通信装置２０と当該第１通信装置１０との距離との関係は、例えば図６に示すような対数関数で表すことが可能であり、第２通信装置２０と第１通信装置１０との距離が短いほど受信信号強度の値が大きくなる。
【００５２】
このため、ＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置１０のうち対応する無線信号の受信信号強度の値が小さくなっていく第１通信装置１０を、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０と判別し、複数の第１通信装置１０のうち対応する無線信号の受信信号強度の値が大きくなっていく第１通信装置１０を、マルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０と判別する。なお、図４の例では、複数の第１通信装置Ａ〜Ｄのうち第１通信装置Ｃ，Ｄが、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０と判別され、第１通信装置Ａ，Ｂが、マルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０と判別され得る。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０（ここでは、第１通信装置Ｃ，Ｄ）毎に、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０の各々からマルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０（ここでは、第１通信装置Ａ，Ｂ）の各々に向かうベクトルを生成する。生成されるベクトルの大きさは、例えば、無線信号の受信信号強度の経時的な変化を時系列データとした場合の回帰直線の傾きであってもよい。そして、ＣＰＵ２１は、全てのベクトルを生成した後に、以下の式（２）を用いて、生成したベクトルの合成ベクトルｖｄを生成する。
【数２】
2019204172.tif 000004
【００５４】
式（２）中、ｂ−は、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０の位置（∀ｂ−∈Ｂ−）であり、ｂ＋は、マルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０の位置（∀ｂ＋∈Ｂ＋）である。また、ｉｂ＋は受信信号強度の増加量であり、ｄｂ−は受信信号強度の減少量である。このようにして生成された合成ベクトルｖｄを図７に示す。ここで、合成ベクトルｖｄを極座標方式で表した場合の角度（ここでは、合成ベクトルｖｄとｘ軸とのなす角）θ１をもとめることによって、マルチコプターＭの移動方向が推定される。
【００５５】
位置推定手段３３は、複数の第１通信装置１０の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に基づいてマルチコプターＭ（移動体）の位置を推定する機能を備える。
【００５６】
位置推定手段３３の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、先ず、ｘｙ平面上のｘ軸及びｙ軸の各々について、正側に存在する第１通信装置１０（図の例では、ｘ軸の正側に存在する第１通信装置１０が第１通信装置Ｃ，Ｄであり、ｙ軸の正側に存在する第１通信装置１０が第１通信装置Ｂ，Ｃである）の最新の受信信号強度の平均値と、負側に存在する第１通信装置１０（図の例では、ｘ軸の負側に存在する第１通信装置１０が第１通信装置Ａ，Ｂであり、ｙ軸の負側に存在する第１通信装置１０が第１通信装置Ａ，Ｄである）の最新の受信信号強度の平均値と、をもとめる。次に、ＣＰＵ２１は、以下の式（３）を用いて、マルチコプターＭの位置Ｐ２のｘｙ平面上の座標（ｘ，ｙ）を推定する。
【数３】
2019204172.tif 000005
【００５７】
制御手段３４は、位置推定手段３３によって推定された位置に基づいて、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに近づくようにマルチコプターＭを制御する機能を備える。
【００５８】
また、制御手段３４は、方向推定手段３２によって推定された移動方向と、位置推定手段３３によって推定された位置とに基づいて、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに近づくようにマルチコプターＭを制御してもよい。
【００５９】
制御手段３４の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、制御手段３４が、方向推定手段３２によって推定された移動方向と、位置推定手段３３によって推定された位置とに基づいて、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに近づくようにマルチコプターＭを制御する場合を一例として説明する。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、位置推定手段３３の機能に基づいて推定されたマルチコプターＭの位置Ｐ２から目標位置Ｇのｘｙ平面上の座標（つまり、原点の座標）に向かうベクトルＡｄを生成し、ベクトルＡｄの角度（ここでは、ベクトルＡｄとｘ軸とのなす角）θ２をもとめることによって、マルチコプターＭの位置Ｐ２から目標位置Ｇへの方向を推定する。そして、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭの移動方向を合成ベクトルｖｄの方向からベクトルＡｄの方向に変更する（つまり、ｘ軸となす角度をθ１からθ２に変更する）ことによって、マルチコプターＭの移動方向を目標位置Ｇの方向に変更する。
【００６０】
検知手段３５は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たす場合に、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに到達したことを検知する機能を備える。これにより、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たす場合にマルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知することが可能になるので、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを容易に認識することができる。
【００６１】
ここで、所定の条件は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が、所定領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度よりも高いことを含んでもよい。これにより、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が、所定領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度よりも高い場合（つまり、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０とマルチコプターＭとの距離が、所定領域Ｒ内の複数の位置の各々に設けられた第１通信装置１０とマルチコプターＭとの距離よりも短い場合）に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したと検知することが可能になる。
【００６２】
また、所定の条件は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定値以上であることを含んでもよい。これにより、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信又は受信した無線信号の受信信号強度が所定値以上の場合（つまり、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０とマルチコプターＭとの距離が所定値以下になった場合）に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したと検知することが可能になる。
【００６３】
検知手段３５の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能に基づいて、複数の第１通信装置１０の各々から送信された無線信号の受信信号強度に関する情報を取得したときに、例えば、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（ここでは、第１通信装置Ｅ）が送信した無線信号の受信信号強度が、領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０（ここでは、第１通信装置Ａ〜Ｄ）が送信した無線信号の受信信号強度よりも高い場合に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知してもよい。また、ＣＰＵ２１は、例えば、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）が送信した無線信号の受信信号強度が所定値（例えば−５０ｄＢｍ等）以上の場合に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知してもよい。
【００６４】
さらに、ＣＰＵ２１は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）が送信した無線信号の受信信号強度が、領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ａ〜Ｄ）が送信した無線信号の受信信号強度よりも高い場合であって、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）が送信した無線信号の受信信号強度が所定値（例えば−５０ｄＢｍ等）以上の場合に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知してもよい。
【００６５】
なお、検知手段３５は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０を含む少なくとも２つの第１通信装置１０に対応する受信信号強度の所定期間内の平均値の有意差があるか否かを検定し、有意差があると検定した場合にマルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知してもよい。これにより、複数の第１通信装置１０の各々に対応する受信信号強度を単に大小比較するのではなく、例えば目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０に対応する受信信号強度と他の第１通信装置１０に対応する受信信号強度との間に有意差があるのか否か（つまり、受信信号強度の差が偶然的なものであるのか否か）に基づいてマルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知することによって、電波のゆらぎの影響を低減させた上でマルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したこと正確に検知することができる。
【００６６】
この場合、ＣＰＵ２１は、例えば、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）が送信した無線信号の受信信号強度が、領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ａ〜Ｄ）が送信した無線信号の受信信号強度よりも高い場合に、領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ａ〜Ｄ）のうち対応する受信信号強度が最も高い第１通信装置１０を選択し、選択された第１通信装置１０に対応する受信信号強度と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）に対応する受信信号強度とが正規分布に従うか否か（正規性を有しているか否か）を、正規性検定（例えば、Kolmogorv-Smirnov検定やShapiro-Wilk検定等）を行うことにより判別してもよい。
【００６７】
次に、ＣＰＵ２１は、正規性を有していると判別した場合に、パラメトリック検定を行ってもよい。具体的には、ＣＰＵ２１は、選択された第１通信装置１０に対応する受信信号強度と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）に対応する受信信号強度とが等分散性を有しているか否かを、例えばＦ検定を行うことにより判別してもよい。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ２１は、等分散性を有していると判別した場合に、選択された第１通信装置１０に対応する受信信号強度と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）に対応する受信信号強度との間に受信信号強度の平均値の有意差があるか否かを、例えばｔ検定を行うことにより判別してもよい。また、ＣＰＵ２１は、等分散性を有していないと判別した場合に、選択された第１通信装置１０と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）との間に受信信号強度の所定期間内の平均値の有意差があるか否かを、例えばWelchのｔ検定を行うことにより判別してもよい。
【００６９】
さらに、ＣＰＵ２１は、正規性を有していないと判別した場合に、選択された第１通信装置１０と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）との間に受信信号強度の所定期間内の平均値の有意差があるか否かを、例えばMann-WhitneyのＵ検定やWilcoxonの順位和検定等のノンパラメトリック検定を行うことにより判別してもよい。
【００７０】
そして、ＣＰＵ２１は、選択された第１通信装置１０と、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０（第１通信装置Ｅ）との間に受信信号強度の所定期間内の平均値の有意差があると判別した場合に、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知してもよい。
【００７１】
第２制御手段３６は、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに到達したと検知した場合に、マルチコプターＭの移動を制御する機能を備える。
【００７２】
第２制御手段３６の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、検知手段３５の機能に基づいて、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知した場合、マルチコプターＭの移動を停止させる（つまり、マルチコプターＭの移動速度がゼロになる）ための制御コマンドを通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信してもよいし、マルチコプターＭを降下させるための制御コマンドを通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。
【００７３】
（４）本実施形態の移動体誘導システムの主要な処理のフロー
次に、本実施形態の移動体誘導システムにより行われる主要な処理のフローの一例について、図９のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
先ず、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、マルチコプターＭが領域Ｒ内に存在する場合に、複数の第１通信装置１０の各々から送信された無線信号を通信インタフェース部２５を介して受信（取得）すると（ステップＳ１００）、通信インタフェース部２５で検出された受信信号強度の値と、当該無線信号を送信した第１通信装置１０の識別情報とを対応付けて、取得データに記憶する。
【００７５】
次に、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置１０の各々が送信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいて、マルチコプターＭ（移動体）の移動方向を推定する（ステップＳ１０２）。具体的に説明すると、ＣＰＵ２１は、先ず、複数の第１通信装置１０の各々から受信した無線信号の受信信号強度の経時的な変化に基づいて、複数の第１通信装置１０を、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０と、マルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０とに分類する。次に、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０（例えば、第１通信装置Ｃ，Ｄ）毎に、マルチコプターＭが離れていく第１通信装置１０の各々からマルチコプターＭが近づいてくる第１通信装置１０（例えば、第１通信装置Ａ，Ｂ）の各々に向かうベクトルを生成する。そして、ＣＰＵ２１は、生成したベクトルの合成ベクトルｖｄを生成する。マルチコプターＭの移動方向は、合成ベクトルｖｄを極座標方式で表した場合の角度θ１をもとめることによって推定され得る。
【００７６】
次いで、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置１０の各々が送信した無線信号の受信信号強度に基づいて、マルチコプターＭ（移動体）の位置を推定する（ステップＳ１０４）。具体的に説明すると、ＣＰＵ２１は、ｘｙ平面上のｘ軸及びｙ軸の各々について、正側に存在する第１通信装置１０の最新の受信信号強度の平均値と、負側に存在する第１通信装置１０の最新の受信信号強度の平均値と、をもとめる。次に、ＣＰＵ２１は、上述した式（３）を用いて、マルチコプターＭの位置Ｐ２のｘｙ平面上の座標（ｘ，ｙ）を推定する。
【００７７】
次に、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、推定された移動方向及び位置に基づいて、マルチコプターＭ（移動体）の移動方向を変更する（ステップＳ１０６）。具体的に説明すると、ＣＰＵ２１は、推定されたマルチコプターＭの位置Ｐ２から目標位置Ｇのｘｙ平面上の座標（つまり、原点の座標）に向かうベクトルＡｄを生成し、ベクトルＡｄの角度θ２をもとめることによって、マルチコプターＭの位置Ｐ２から目標位置Ｇへの方向を推定する。そして、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭの移動方向を合成ベクトルｖｄの方向からベクトルＡｄの方向に変更することによって、マルチコプターＭの移動方向を目標位置Ｇの方向に変更する。
【００７８】
次いで、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置１０のうち目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０８）。ここで、所定の条件は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度が、所定領域Ｒ内の複数の位置に設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度よりも高いことであってもよいし、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度が所定値以上であることであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。また、所定の条件は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０を含む少なくとも２つの第１通信装置１０に対応する受信信号強度の所定期間内の平均値の有意差があると検定されたことであってもよい。
【００７９】
次に、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たすと判別した場合に（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知し（ステップＳ１１０）、マルチコプターＭの移動を制御する（ステップＳ１１２）。例えば、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭの移動を停止させるための制御コマンドを通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信してもよいし、マルチコプターＭを降下させるための制御コマンドを通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。
【００８０】
なお、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０８において、目標位置Ｇに設けられた第１通信装置１０が送信した無線信号の受信信号強度が所定の条件を満たしていない判別した場合に（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１００の処理に移行してもよい。
【００８１】
このようにして、第２通信装置２０が複数の第１通信装置１０から受信した無線信号の受信信号強度に基づいて、マルチコプターＭを目標位置Ｇに誘導することが可能になる。
【００８２】
上述したように、本実施形態の移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムによれば、第２通信装置２０が受信した無線信号の受信信号強度に関する情報に基づいてマルチコプターＭの位置が推定され、推定された位置に基づいてマルチコプターＭが目標位置Ｇに近づくように制御されるので、第２通信装置２０が受信した無線信号の受信信号強度に基づいてマルチコプターＭを目標位置Ｇに誘導することが可能になる。ここで、目標位置Ｇを含む所定領域Ｒが例えば屋内や暗所等の環境下に設けられている場合であっても、第１通信装置１０と第２通信装置２０との間で無線信号を送受信することが可能であることから、マルチコプターＭが所定領域Ｒ内に存在する場合には、常に目標位置Ｇに向かって移動するようにマルチコプターＭを制御することができる。これにより、例えば屋内や暗所等の環境下であっても、マルチコプターＭを目標位置Ｇに誘導することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、方向推定手段３２を備えることによって、複数の第１通信装置１０の各々が送信又は受信した無線信号の受信信号強度に関する情報に基づいてマルチコプターＭの移動方向及び位置が推定され、推定された移動方向及び位置に基づいて、マルチコプターＭが目標位置Ｇに近づくように制御する（例えば、マルチコプターＭの移動方向を目標位置Ｇに向ける等）ことが可能になるので、第１通信装置１０又は第２通信装置２０が受信した無線信号の受信信号強度に基づいてマルチコプターＭを目標位置Ｇに容易に誘導することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係る移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムは、方向推定手段３２が設けられていない点において第１実施形態と異なっている。また、本実施形態では、位置推定手段３３による位置推定方法が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００８５】
本実施形態において、位置推定手段３３は、複数の第１通信装置１０のうち少なくとも３つの第１通信装置１０の各々に対応する無線信号の受信信号強度に基づいて生成された、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々と第２通信装置２０との距離を要素とする第１ベクトルと、所定領域Ｒ内の所定位置に対応する第２ベクトルであって、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々と当該所定位置との距離を要素とする第２ベクトルとの類似度に基づいて、マルチコプターＭ（移動体）の位置を推定する機能を備える。
【００８６】
本実施形態における位置推定手段３３の機能は、例えば以下のように実現される。なお、本実施形態における位置推定手段３３の機能を説明するにあたって、第２通信装置２０を設けたマルチコプターＭは、図１０に示すように、領域Ｒをｘ方向及びｙ方向の各々に沿って区分する複数のサブ領域（図１０の例では、Ｒ１１〜Ｒ３３の９つのサブ領域）のうち何れかのサブ領域に存在している場合を想定する。
【００８７】
先ず、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能に基づいて、複数の第１通信装置１０（図１０の例では、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）から送信された無線信号を第２通信装置２０が受信したときの受信信号強度に関する情報を取得すると、取得した受信信号強度に関する情報（例えばＲＳＳＩ値）を用いて、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々と第２通信装置２０との距離をもとめる。ここで、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々と第２通信装置２０との距離は、上記の式（１）を用いてもとめられてもよい。
【００８８】
次に、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうち少なくとも３つ（ここでは、第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃの３つ）と第２通信装置２０との距離を要素とする第１ベクトルｕ（図１２に示す）を生成する。本実施形態では、第１ベクトルｕは３次元ベクトルである。例えば、ＣＰＵ２１は、第１通信装置Ａと第２通信装置２０との距離をｄ１、第１通信装置Ｂと第２通信装置２０との距離をｄ２、第１通信装置Ｃと第２通信装置２０との距離をｄ３とすると、ｄ１、ｄ２、ｄ３を要素とする第１ベクトルｕを生成し、ｄ１、ｄ２、ｄ３の値を例えばＲＡＭ２３に記憶する。
【００８９】
次いで、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３毎に、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうち少なくとも３つ（ここでは、第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃの３つ）と各サブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３との距離を要素とする第２ベクトルｖ（図１２に示す）を生成する。ここで、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々と各サブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３との距離は予め計測されていてもよい。また、ＣＰＵ２１は、複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３の各々に対応する第２ベクトルｖの各要素を、例えば図１１に示す第２ベクトルデータに記憶してもよい。第２ベクトルデータは、複数の第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々と各サブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３の所定位置（例えばサブ領域の中央の位置）との距離が複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３毎に記述されているデータである。第２ベクトルデータは、例えば第２通信装置２０の記憶装置２４に記憶されている。
【００９０】
次に、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３毎に、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとの類似度をもとめる。ここで、類似度は、例えばコサイン類似度であってもよく、コサイン類似度は、以下の式（４）を用いてもとめることができる。また、第１ベクトルｕと、第２ベクトルｖと、角度θとの関係は、図１２のように示される。なお、図１２の例では、第１ベクトルｕと、領域Ｒ１１に対応する第２ベクトルｖとの関係を示している。
【数４】
2019204172.tif 000006
【００９１】
ｃｏｓθの最大値は１であり、この場合には、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとが互いに同じ方向に向いていることを示している。また、ｃｏｓθの最小値は−１であり、この場合には、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとが互いに逆の方向に向いていることを示している。さらに、ｃｏｓθの値が０の場合には、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとが互いに直交する方向に向いていることを示している。例えば、第１ベクトルｕの各要素の値（第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃの各々と第２通信装置２０との距離）と、第２ベクトルｖ（第１通信装置Ａ，Ｂ，Ｃと各サブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３の所定位置との距離）の各要素の値とが近似しているほど、ベクトルの類似度が高くなる。
【００９２】
そして、ＣＰＵ２１は、例えば、複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３のうち最大の類似度に対応するサブ領域（例えばサブ領域Ｒ１１）を、第２通信装置２０の位置と推定する。なお、ここでは、複数のサブ領域Ｒ１１〜Ｒ３３のうち最大の類似度に対応するサブ領域を第２通信装置２０の位置と推定する場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、類似度が所定値以上のサブ領域を第２通信装置２０の位置と推定してもよい。
【００９３】
また、本実施形態における制御手段３４の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、位置推定手段３３の機能によって第２通信装置２０の位置が推定されると、マルチコプターＭを、第２通信装置２０の推定位置（例えばサブ領域Ｒ１１）から目標位置Ｇが存在するサブ領域（ここでは、サブ領域Ｒ２２）に向けて移動するように制御してもよい。
【００９４】
上述したように、本実施形態の移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムによれば、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々に対応する受信信号強度に関する情報に基づいて、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々と第２通信装置２０との距離を要素とする第１ベクトルｕを生成しているので、例えば第１通信装置１０及び第２通信装置２０のうち無線信号を受信する一方の通信装置の受信特性が当該一方の通信装置の種類毎及び／又は個体毎に異なる場合であっても、第１ベクトルｕを、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々に対応する受信信号強度と、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々と第２通信装置２０との距離との関係に基づいて、少なくとも３つの第１通信装置１０毎に生成することができる。そして、第１ベクトルｕと、少なくとも３つの第１通信装置１０の各々と領域Ｒ内の所定位置との距離を要素とする第２ベクトルｖとの類似度に基づいて第２通信装置２０の位置を推定しているので、例えば第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとの類似度が高い場合には、第２ベクトルｖに対応する所定位置を第２通信装置２０の位置と推定することができる。このように、受信信号強度に関する情報に基づいてもとめた第１通信装置１０及び第２通信装置２０間の距離を単に比較するのではなく、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとの類似度から第２通信装置２０の位置を推定することにより、第１通信装置１０及び第２通信装置２０のうち無線信号を受信する一方の通信装置の受信特性の違いに拘らずに第２通信装置２０の位置を正確に推定することができる。
【００９５】
なお、上記第２実施形態では、図１０に示すように、第１通信装置Ｅが目標位置Ｇに設けられている場合を一例として説明したが、例えば、図１３に示すように、第１通信装置１０を目標位置Ｇに配置しなくてもよい。この場合、第２実施形態の移動体誘導システムには、検知手段３５が設けられていなくてもよい。上述したように、第２実施形態では、第１ベクトルｕと第２ベクトルｖとの類似度から第２通信装置２０の位置を推定することができるので、例えば、目標位置Ｇが存在するサブ領域（ここでは、サブ領域Ｒ２２）に第２通信装置２０が存在すると推定された場合には、検知手段３５の機能を用いることなく、第２通信装置２０が目標位置Ｇに到達したと判断してもよい。  
【００９６】
以下、上述した各実施形態の変形例について説明する。
（変形例１）
上記各実施形態では、取得手段３１が、複数の第１通信装置１０から送信された無線信号を第２通信装置２０が受信したときの受信信号強度に関する情報を取得する場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、取得手段３１は、第２通信装置２０から送信された無線信号を複数の第１通信装置１０が受信したときの受信信号強度に関する情報を取得してもよい。ここで、複数の第１通信装置１０には、第２通信装置２０から送信された無線信号を受信したときの受信信号強度の値を検出するＲＳＳＩ回路が設けられていてもよい。
【００９７】
この場合、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、取得手段３１の機能として、複数の第１通信装置１０に対して、第２通信装置２０から受信した無線信号の受信信号強度の値を第２通信装置２０に送信するように要求してもよい。そして、ＣＰＵ２１は、複数の第１通信装置１０から送信された情報（無線信号の受信信号強度の値）を通信インタフェース部２５を介して受信（取得）すると、受信した情報を取得データに記憶してもよい。なお、方向推定手段３２、位置推定手段３３、制御手段３４、検知手段３５及び第２制御手段３６の機能は、上述した各実施形態と同様であってもよい。
【００９８】
このように、本変形例にかかる移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムによれば、上述した各実施形態と同様の作用効果を発揮することが可能である。
【００９９】
（変形例２）
上記各実施形態では、目標位置Ｇと、当該目標位置Ｇ以外の４つの位置とに第１通信装置１０が設けられている場合を一例として説明したが、目標位置Ｇ以外に第１通信装置１０が設けられる位置の数は５つ以上であってもよい。この場合においても、上述した各実施形態と同様の作用効果を発揮することが可能である。
【０１００】
（変形例３）
以下、変形例３について説明する。本変形例にかかる移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムは、図１４に示すように、第２取得手段３７及び第２位置推定手段３８を備える点において上記各実施形態と異なっている。以下、上記各実施形態と異なる構成について説明する。
【０１０１】
第２取得手段３７は、人工衛星から送信された測位信号を取得する機能を備える。ここで、人工衛星は、例えば、ＧＰＳ等の衛星測位システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）で用いられる人工衛星であってもよい。
【０１０２】
第２取得手段３７の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、例えば、複数（例えば４つ）の人工衛星の各々から送信された測位信号を通信インタフェース部２５を介して経時的に受信（取得）し、取得した測位信号を例えばＲＡＭ２３又は記憶装置２４に記憶する。なお、本変形例において、通信インタフェース部２５には、人工衛星から送信された測位信号を受信するためのアンテナが設けられていてもよい。
【０１０３】
第２位置推定手段３８は、取得した測位信号に基づいてマルチコプターＭ（移動体）の位置を推定する機能を備える。第２位置推定手段３８の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、例えば、複数の人工衛星の各々から取得した測位信号に基づいて第２通信装置２０と複数の人工衛星の各々との距離を測定し、各測定距離が一致する位置（緯度、経度、高度）を第２通信装置２０（つまり、マルチコプターＭ）の位置と推定してもよい。
【０１０４】
本変形例において、第２制御手段３６は、マルチコプターＭ（移動体）の位置が所定領域Ｒ外の場合に、マルチコプターＭを所定領域Ｒ内に移動させてもよい。本変形例における第２制御手段３６の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、第２位置推定手段３８の機能に基づいて推定されたマルチコプターＭの位置が領域Ｒの範囲外であると判別した場合に、マルチコプターＭを領域Ｒ内に移動させるための制御コマンドを通信インタフェース２５を介してマルチコプターＭに送信する。ここで、領域Ｒの位置（緯度、経度、高度）は、例えばＲＡＭ２３又は記憶装置２４に記憶されていてもよい。
【０１０５】
本変形例によれば、マルチコプターＭ（移動体）が領域Ｒ外に存在する場合には、人工衛星から送信された測位信号に基づいて、マルチコプターＭを領域Ｒ内に移動させるように制御することができる。
【０１０６】
（変形例４）
以下、変形例４について説明する。本変形例にかかる移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムは、図１５に示すように、撮像手段３９を備える点において上記各実施形態と異なっている。以下、上記各実施形態と異なる構成について説明する。
【０１０７】
撮像手段３９は、マルチコプターＭ（移動体）が目標位置Ｇに到達したことを検知した場合に、マルチコプターＭから目標位置Ｇの方向を撮像する機能を備える。本変形例における撮像手段３９の機能は、例えば以下のように実現される。なお、ここでは、目標位置Ｇの方向としてマルチコプターＭの鉛直下方を撮像するための撮像装置（例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等）がマルチコプターＭによって制御可能に設けられている場合を一例として説明する。
【０１０８】
第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、検知手段３５の機能に基づいてマルチコプターＭが目標位置Ｇに到達したことを検知すると、マルチコプターＭから目標位置Ｇの方向（マルチコプターＭの鉛直下方）を撮像するための制御コマンドを通信インタフェース部２５を介してマルチコプターＭに送信する。一方、マルチコプターＭは、制御コマンドを受信すると、撮像装置を用いて目標位置Ｇの方向を撮像し、撮像画像を第２通信装置２０に送信する。そして、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、通信インタフェース部２５を介して撮像画像を受信（取得）すると、受信した撮像画像を例えばＲＡＭ２３又は記憶装置２４に記憶する。
【０１０９】
本変形例において、第２制御手段３６は、撮像された画像に基づいてマルチコプターＭ（移動体）の移動を制御してもよい。本変形例における第２制御手段３６の機能は、例えば以下のように実現される。第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、例えば、目標位置Ｇの方向の撮像画像に対して例えば周知の画像認識処理を用いることによって、目標位置Ｇ及びその周辺に障害物等の物体が存在しているか否かを判別してもよいし、マルチコプターＭの位置と目標位置Ｇとがずれているか否かを判別してもよい。
【０１１０】
ここで、目標位置Ｇ及びその周辺に障害物等の物体が存在している場合には、ＣＰＵ２１は、当該物体とマルチコプターＭとが接触するのを抑制するために、例えばマルチコプターＭを現在位置から水平方向に所定距離だけ移動させた（つまり、目標位置Ｇから水平方向に所定距離だけずれるように移動させた）後に降下させるための制御コマンドを通信インタフェース２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。
【０１１１】
また、マルチコプターＭの位置と目標位置Ｇとが水平方向にずれている場合には、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭの位置を目標位置Ｇに一致させるようにマルチコプターＭを水平方向に移動させるための制御コマンドを通信インタフェース２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。そして、ＣＰＵ２１は、マルチコプターＭの位置と目標位置Ｇとが一致した場合に、マルチコプターＭを降下させるための制御コマンドを通信インタフェース２５を介してマルチコプターＭに送信してもよい。
【０１１２】
なお、ここでは、マルチコプターＭによって制御される撮像装置を用いて目標位置Ｇの方向を撮像する場合を一例として説明したが、例えば、第２通信装置２０のＣＰＵ２１は、通信インタフェース部２５を介して通信可能に接続された撮像装置が設けられている場合に、当該撮像装置を直接制御してもよい。
【０１１３】
本変形例によれば、マルチコプターＭが目標位置Ｇに到達した場合にマルチコプターＭから目標位置Ｇの方向を撮像することができるので、撮像画像に基づいて目標位置Ｇ及びその周辺の安全等を確認することができる。したがって、例えば障害物等の物体が目標位置Ｇに存在しているのを撮像画像に基づいて検知した場合には、当該物体を避けて目標位置Ｇの近辺に停止又は降下するようにマルチコプターＭを制御することが可能になり、例えばマルチコプターＭの位置が目標位置Ｇからずれているのを撮像画像に基づいて検知した場合には、マルチコプターＭの位置を目標位置Ｇに合わせるようにマルチコプターＭを制御することが可能になる。
【０１１４】
なお、本発明のプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。このプログラムを記録した記憶媒体は、図２に示された記憶装置２４であってもよい。また、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。さらに、記憶媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等であってもよいし、半導体メモリであってもよい。
【０１１５】
以上説明した各実施形態及び変形例は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記各実施形態及び変形例に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１１６】
例えば、上述した各実施形態では、１つのマルチコプターＭを誘導する場合を一例として説明していたが、誘導対象のマルチコプターＭの数は複数であってもよい。
【０１１７】
上述した各実施形態では、マルチコプターＭを移動体として用いた場合を一例として説明したが、移動体は、例えば、他の無人の移動体（例えば車両、船舶、航空機等）であってもよいし、有人の移動体であってもよい。
【０１１８】
上述した各実施形態では、第２通信装置２０によって、取得手段３１、方向推定手段３２、位置推定手段３３、制御手段３４、検知手段３５、第２制御手段３６、第２取得手段３７、第２位置推定手段３８及び撮像手段３９の各機能を実現する構成としたが、この構成に限られない。例えば、インターネットやＬＡＮ(Local Area Network)等の通信網を介して第２通信装置２０と通信可能に接続されたコンピュータ等（例えば、汎用のパーソナルコンピュータやサーバコンピュータ等）によって、上記各手段３１〜３９の機能を実現する構成としてもよい。また、上記各手段３１〜３９のうち少なくとも１つの手段の機能を上記端末装置によって実現する構成としてもよい。さらに、これらの全ての手段をマルチコプターＭ又は第１通信装置１０によって実現する構成としてもよいし、少なくとも１つの手段をマルチコプターＭ又は第１通信装置１０によって実現する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
上述したような本発明の移動体誘導システム、移動体誘導方法、プログラムは、例えば屋内や暗所等の環境下であっても、移動体を目標位置に誘導することができ、例えば、物品を所定の位置まで搬送するサービス等に好適に利用することができるので、その産業上の利用可能性は極めて大きい。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…第１通信装置
２０…第２通信装置
３１…取得手段
３２…方向推定手段
３３…位置推定手段
３４…制御手段
３５…検知手段
３６…第２制御手段
３７…第２取得手段
３８…第２位置推定手段
３９…撮像手段
Ｇ…目標位置
Ｍ…マルチコプター
Ｒ…領域
【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】
2019204172.tif 000011
【図６】
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【図７】
2019204172.tif 000013
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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