(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体であって、
他移動体との間で光無線通信を実行する光無線通信部と、
自移動体の周囲の物体を検知する物体検知部と、
前記物体の位置情報を含む第１物体情報を前記光無線通信又は電波通信によって前記他移動体に送信する物体情報送信部と、
前記他移動体の周囲の物体の位置情報を含む第２物体情報を前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体から受信する物体情報受信部と、
前記第１物体情報及び前記第２物体情報に基づいて、前記光無線通信の光軸に物体が位置しないように前記自移動体の移動を制御する移動制御部と
を備える移動体。
【請求項２】
前記物体検知部は、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ソナー、及び超音波センサの少なくともいずれかを用いて前記自移動体の周囲の物体を検知する、請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記物体情報送信部は、前記自移動体を起点とした前記物体の相対位置を示す前記位置情報を含む前記第１物体情報を前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体に送信する、請求項１又は２に記載の移動体。
【請求項４】
前記物体検知部は、前記物体の移動状況を検知し、
前記物体情報送信部は、前記物体の位置情報及び前記物体の移動状況を含む前記第１物体情報を前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体に送信する、請求項１から３のいずれか一項に記載の移動体。
【請求項５】
前記物体検知部は、前記物体の移動方向及び移動速度を検知し、
前記物体情報送信部は、前記物体の位置情報と、前記物体の移動方向及び移動速度状況とを含む前記第１物体情報を前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体に送信する、請求項４に記載の移動体。
【請求項６】
前記移動制御部は、前記光無線通信の光軸に進入することが予測される物体である進入物の位置及び移動方向に基づいて、前記光無線通信の光軸に前記進入物が位置しないように前記自移動体の移動を制御する、請求項１から５のいずれか一項に記載の移動体。
【請求項７】
前記移動制御部は、前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体と通信することにより、前記自移動体と前記他移動体とのいずれが移動するかを決定し、前記自移動体が移動すると決定した場合、前記光無線通信の光軸に前記進入物が位置しないように前記自移動体の移動を制御する、請求項６に記載の移動体。
【請求項８】
前記移動制御部は、前記進入物の位置及び移動方向と、前記自移動体と前記自移動体の周囲の物体との位置関係と、前記他移動体と前記他移動体の周囲の物体との位置関係とに基づいて、前記自移動体と前記他移動体とのいずれが移動するかを決定する、請求項７に記載の移動体。
【請求項９】
前記移動体は、無人航空機である、請求項１から８のいずれか一項に記載の移動体。
【請求項１０】
前記移動体は、水中を移動する水中移動体である、請求項１から８のいずれか一項に記載の移動体。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載の移動体と、
ケーブルを介して前記移動体と連結される第１無線基地局と
を備え、
前記第１無線基地局は、前記移動体による前記他移動体との光無線通信を介して、前記他移動体にケーブルを介して連結される第２無線基地局と通信する、システム。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１から１０のいずれか一項に記載の移動体として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
移動体に搭載されるコンピュータによって実行される制御方法であって、
自移動体の周囲の物体を検知する物体検知段階と、
前記物体の位置情報を含む第１物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体に送信する物体情報送信段階と、
前記他移動体の周囲の物体の位置情報を含む第２物体情報を前記光無線通信又は前記電波通信によって前記他移動体から受信する物体情報受信段階と、
前記第１物体情報及び前記第２物体情報に基づいて、前記光無線通信の光軸に物体が位置しないように前記自移動体の移動を制御する移動制御段階と
を備える制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体、システム、プログラム、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光無線通信機能を搭載した移動体が知られていた。（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１８−１６６２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光無線通信を安定して実行することを支援する技術を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、移動体が提供される。移動体は、他移動体との間で光無線通信を実行する光無線通信部を備えてよい。移動体は、自移動体の周囲の物体を検知する物体検知部を備えてよい。移動体は、物体の位置情報を含む第１物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体に送信する物体情報送信部を備えてよい。移動体は、他移動体の周囲の物体の位置情報を含む第２物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体から受信する物体情報受信部を備えてよい。移動体は、第１物体情報及び第２物体情報に基づいて、光無線通信の光軸に物体が位置しないように自移動体の移動を制御する移動制御部を備えてよい。
【０００５】
上記物体検知部は、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ソナー、及び超音波センサの少なくともいずれかを用いて上記自移動体の周囲の物体を検知してよい。上記物体情報送信部は、上記自移動体を起点とした上記物体の相対位置を示す上記位置情報を含む上記第１物体情報を上記光無線通信又は上記電波通信によって上記他移動体に送信してよい。上記物体検知部は、上記物体の移動状況を検知してよく、上記物体情報送信部は、上記物体の位置情報及び上記物体の移動状況を含む上記第１物体情報を上記光無線通信又は上記電波通信によって上記他移動体に送信してよい。上記物体検知部は、上記物体の移動方向及び移動速度を検知してよく、上記物体情報送信部は、上記物体の位置情報と、上記物体の移動方向及び移動速度状況とを含む上記第１物体情報を上記光無線通信又は上記電波通信によって上記他移動体に送信してよい。上記移動制御部は、上記光無線通信の光軸に進入することが予測される物体である進入物の位置及び移動方向に基づいて、上記光無線通信の光軸に上記進入物が位置しないように上記自移動体の移動を制御してよい。上記移動制御部は、上記光無線通信又は上記電波通信によって上記他移動体と通信することにより、上記自移動体と上記他移動体とのいずれが移動するかを決定し、上記自移動体が移動すると決定した場合、上記光無線通信の光軸に上記進入物が位置しないように上記自移動体の移動を制御してよい。上記移動制御部は、上記進入物の位置及び移動方向と、上記自移動体と上記自移動体の周囲の物体との位置関係と、上記他移動体と上記他移動体の周囲の物体との位置関係とに基づいて、上記自移動体と上記他移動体とのいずれが移動するかを決定してよい。上記移動体は、無人航空機であってよい。上記移動体は、水中を移動する水中移動体であってよい。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、システムが提供される。システムは、上記移動体と、ケーブルを介して上記移動体と連結される第１無線基地局とを備えてよい。上記第１無線基地局は、上記移動体による上記他移動体との光無線通信を介して、上記他移動体にケーブルを介して連結される第２無線基地局と通信してよい。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、移動体に搭載されるコンピュータによって実行される制御方法が提供される。制御方法は、自移動体の周囲の物体を検知する物体検知段階を備えてよい。制御方法は、物体の位置情報を含む第１物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体に送信する物体情報送信段階を備えてよい。制御方法は、他移動体の周囲の物体の位置情報を含む第２物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体から受信する物体情報受信段階を備えてよい。制御方法は、第１物体情報及び第２物体情報に基づいて、光無線通信の光軸に物体が位置しないように自移動体の移動を制御する移動制御段階を備えてよい。
【０００９】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な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】
【００１０】
【図１】無人航空機１００の一例を概略的に示す。
【図２】無人航空機１００の移動の一例を概略的に示す。
【図３】無人航空機１００の移動の一例を概略的に示す。
【図４】無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。
【図５】無人航空機１００による処理の流れの一例を概略的に示す。
【図６】システム３０の一例を概略的に示す。
【図７】水中移動体４００の一例を概略的に示す。
【図８】制御装置１３０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施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であるとは限らない。
【００１２】
図１は、無人航空機１００の一例を概略的に示す。無人航空機１００は、移動体の一例であってよい。無人航空機１００は、他の無人航空機１００との間で光無線通信を実行する機能を有する。
【００１３】
本実施形態に係る無人航空機１００は、周囲の物体を検知して、当該物体の位置情報を含む物体情報を光無線通信又は電波通信によって他の無人航空機１００と共有し、共有情報に基づいて、無人航空機１００と他の無人航空機１００との間の光無線通信の光軸に物体が位置しないように、無人航空機１００の移動を制御する。
【００１４】
光無線通信は、高速通信が可能である、水中のように電波による通信が実行できない環境でも通信可能である、等の特徴を有し、有効な通信手段であるが、光無線通信の光軸が遮蔽されると通信できないという課題がある。本実施形態に係る無人航空機１００は、周囲の物体を検知するためのセンサを搭載し、検知した物体の情報を光無線通信の通信相手と共有し、光軸を遮蔽する又は光軸を遮蔽しそうな物体を認識して、光軸の見通しを確保するように自機の移動を制御する。
【００１５】
無人航空機１００は、例えば、検知した物体の情報を光無線通信によって通信相手と共有する。また、無人航空機１００は、検知した物体の情報を電波通信によって通信相手と共有してもよい。無人航空機１００は、例えば、電波通信によって通信相手と直接通信することによって、検知した物体の情報を通信相手と共有する。電波通信の方式は、任意の方式であってよい。電波通信の方式の例として、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び９２０ＭＨｚ帯を用いた機体間通信等が挙げられる。また、無人航空機１００は、例えば、無線基地局及びＷｉＦｉアクセスポイント等を介した電波通信によって、通信相手と通信することによって、検知した物体の情報を通信相手と共有してもよい。無人航空機１００が準拠する移動体通信方式は、３Ｇ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式、５Ｇ（５ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式、及び６Ｇ（６ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式以降の通信方式のいずれであってもよい。
【００１６】
無人航空機１００は、ジンバル１０８と、ジンバル１０８によって回転可能に支持された通信ユニット１１０とを備える。ジンバル１０８は、１軸以上のジンバルである。ジンバル１０８は、例えば、２軸ジンバル又は３軸ジンバルである。通信ユニット１１０は、カメラ１１２及び光無線通信部１１４を有する。また、無人航空機１００は、ミリ波レーダ１２３及びＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）１２４を備える。
【００１７】
カメラ１１２、ミリ波レーダ１２３、及びＬｉＤＡＲ１２４は、無人航空機１００の周囲の物体を検知するセンサの例であってよい。無人航空機１００は、これらのうちの１つのみを備えてもよく、また、これらのうちの２つのみを備えてもよい。また、無人航空機１００は、これら以外のセンサを備えてもよい。例えば、無人航空機１００は、超音波センサを備える。また、例えば、無人航空機１００は、ソナーを備える。
【００１８】
光無線通信部１１４は、発光ポート１１６及び受光ポート１１８を有する。光無線通信部１１４による光無線通信に用いられる光の種類は任意の種類であってよく、例えば、赤外線から可視光線までの間の波長の光が用いられる。
【００１９】
例えば、可視光を用いる場合、各種波長のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を安価に入手することができるので、多重波長の重畳による広帯域化が容易であったり、無人航空機１００の製造コストを低減したりすることができる。また、例えば、赤外線を用いる場合、赤外線は波長が可視光より長いので、小出力で遠距離まで届かせることができる。また、目に安全であるとともに、肉眼では見えないので、通信していることを秘匿できる。
【００２０】
カメラ１１２は、光無線通信部１１４の光無線通信方向を撮像する。カメラ１１２は、例えば、発光ポート１１６による発光方向を撮像する。光無線通信部１１４の光無線通信方向のベクトルと、カメラ１１２による撮像主方向のベクトルとは、同一であってよい。カメラ１１２による撮像主方向とは、例えば、カメラ１１２が備えるレンズの光軸の方向である。
【００２１】
光無線通信は指向性が高く、通信対象同士の通信ポートの光軸が一致していなければ通信をすることができない。本実施形態に係る無人航空機１００は、光無線通信部１１４の光軸と、通信相手の光無線通信部の光軸とを自動的に一致させるための機構を有する。
【００２２】
例えば、無人航空機１００（自機と記載する場合がある。）と、通信相手の無人航空機１００（通信相手機と記載する場合がある。）とは、それぞれのカメラ１１２によって撮像される撮像画像を解析してお互いを認識し、ジンバル１０８によって通信ユニット１１０の角度を継続的に調整することによって、お互いをトラッキングする。そして、自機及び通信相手機は、カメラ１１２による撮像画像によって、お互いの光無線通信部１１４の光軸が一致していると判定した場合に、光無線通信リンクを確立する。
【００２３】
光無線通信リンクが確立した後は、自機と通信相手機とが、それぞれのカメラ１１２によって撮像される撮像画像をお互いに認識し、ジンバル１０８によって通信ユニット１１０の角度を調整することによって、お互いのトラッキングを継続し、互いの光無線通信部１１４の光軸が一致している状態を維持する。
【００２４】
無人航空機１００は、各センサによって、無人航空機１００の周囲の物体を検知する。無人航空機１００は、例えば、カメラ１１２によって、無人航空機１００の前方の物体を検知する。また、無人航空機１００は、例えば、ミリ波レーダ１２３によって、無人航空機１００の全周方向の物体を検知する。また、無人航空機１００は、例えば、ＬｉＤＡＲ１２４によって、無人航空機１００の全周方向の物体を検知する。
【００２５】
無人航空機１００は、物体の位置を示す位置情報を取得してよい。無人航空機１００は、例えば、無人航空機１００の位置を起点とする、物体の相対位置を示す位置情報を取得する。また、無人航空機１００は、物体の絶対位置を取得してもよい。無人航空機１００は、物体の移動状況を取得してもよい。例えば、無人航空機１００は、物体の移動方向を取得する。また、例えば、無人航空機１００は、物体の移動速度を取得する。
【００２６】
無人航空機１００は、例えば、カメラ１１２によって連続して撮像された撮像画像を解析することによって、物体の位置情報及び物体の移動状況を取得する。また、無人航空機１００は、ＬｉＤＡＲ１２４から、物体の位置情報及び物体の移動状況を取得してもよい。
【００２７】
ＬｉＤＡＲ１２４は、いわゆる画像ＬｉＤＡＲであってよい。また、ＬｉＤＡＲ１２４は、いわゆるＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）  ＬｉＤＡＲであってもよい。また、ＬｉＤＡＲ１２４は、ドップラーＬｉＤＡＲであってもよい。
【００２８】
図１に示す例において、一方の無人航空機１００は、壁２３０の物体情報を光無線通信又は電波通信によって他方の無人航空機１００に送信する。また、他方の無人航空機１００は、航空機２１０の物体情報及び車両２２０の物体情報を光無線通信又は電波通信によって一方の無人航空機１００に送信する。これにより、両方の無人航空機１００が、航空機２１０、車両２２０、及び壁２３０の状況を把握することができる。
【００２９】
図２及び図３は、無人航空機１００の移動の一例を概略的に示す。ここでは、第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００とが周囲の物体の物体情報を共有して、第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００との光無線通信の光軸１１５に航空機２１０が位置しないように第１の無人航空機１００が移動する場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００とは、共有している物体情報によって、航空機２１０が光軸１１５に進入することを予測する。第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００とは、光無線通信によって、航空機２１０が光軸１１５に進入しようとしていることを共有し、いずれが移動するかを決定する。
【００３１】
第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００とは、いずれか一方が移動することを決定してもよく、また、両方が移動することを決定してもよい。ここでは、第１の無人航空機１００が移動することを決定したものとして説明を続ける。
【００３２】
第１の無人航空機１００は、光軸１１５に航空機２１０が位置しないように移動する。第１の無人航空機１００は、共有している物体情報を参照して、第２の無人航空機１００との間で光無線通信を維持しつつ、他の物体に衝突しない移動経路を決定して、決定した移動経路を移動してよい。第１の無人航空機１００が移動することによって、航空機２１０によって、光無線通信が遮断されてしまうことを防止でき、光無線通信を維持することができる。
【００３３】
第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００とは、物体によって光軸が遮蔽されてしまっても、電波通信によってお互いの位置情報を共有し、遮蔽状態から脱する方向へ移動することで光無線通信を再接続することができる。
【００３４】
図４は、無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。無人航空機１００は、本体部１０２、プロペラ１０４、脚部１０６、ジンバル１０８、通信ユニット１１０、ミリ波レーダ１２３、及びＬｉＤＡＲ１２４を備える。
【００３５】
本体部１０２は、ＧＮＳＳユニット１２０、加速度センサ１２１、ジャイロセンサ１２２、及び制御装置１３０を備える。ＧＮＳＳユニット１２０は、無人航空機１００の位置を特定して、位置情報を出力する。加速度センサ１２１は、加速度を検出する。ジャイロセンサ１２２は、角速度を検出する。
【００３６】
制御装置１３０は、無人航空機１００を制御する。制御装置１３０は、移動制御部１３２、通信制御部１３４、及び物体検知部１３６を有する。
【００３７】
移動制御部１３２は、無人航空機１００の移動を制御する。移動制御部１３２は、各種センサから出力される情報に基づいてプロペラ１０４を制御することによって、無人航空機１００の飛行制御を実行する。移動制御部１３２は、外部からの操縦に従って、無人航空機１００の移動を制御してよい。また、移動制御部１３２は、運行計画を示す情報を参照して、運行計画で定められた経路を飛行するように無人航空機１００の移動を制御してもよい。
【００３８】
通信制御部１３４は、無人航空機１００の通信を制御する。通信制御部１３４は、光無線通信部１１４による光無線通信を制御する。
【００３９】
通信制御部１３４は、不図示のアンテナを介して、他の無人航空機１００と電波通信してよい。通信制御部１３４は、例えば、ＷｉＦｉ通信によって、他の無人航空機１００と電波通信する。また、通信制御部１３４は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によって、他の無人航空機１００と電波通信する。また、通信制御部１３４は、例えば、９２０ＭＨｚ帯を用いた機体間通信によって、他の無人航空機１００と電波通信する。
【００４０】
通信制御部１３４は、不図示のアンテナを介して、無線基地局と通信してもよい。通信制御部１３４は、無線基地局を介して、移動体通信ネットワークを介した通信を実行してよい。移動体通信ネットワークは、３Ｇ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式、５Ｇ（５ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式、及び６Ｇ（６ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式以降の通信方式のいずれに準拠していてよい。通信制御部１３４は、ＷｉＦｉ（登録商標）アクセスポイント等を介して、移動体通信ネットワークにアクセスしてもよい。
【００４１】
物体検知部１３６は、無人航空機１００（自機と記載する場合がある。）の周囲の物体を検知する。物体検知部１３６は、カメラ１１２、ミリ波レーダ１２３、及びＬｉＤＡＲ１２４の少なくともいずれかを用いて、自機の周囲の物体を検知してよい。
【００４２】
物体検知部１３６は、物体の移動状況を検知してもよい。物体検知部１３６は、例えば、物体の移動方向を検知する。また、物体検知部１３６は、例えば、物体の移動速度を検知する。
【００４３】
通信制御部１３４は、物体検知部１３６が検知した物体の位置情報を含む物体情報（自機物体情報と記載する場合がある。）を、光無線通信の通信相手である無人航空機１００（通信相手機と記載する場合がある。）に送信してよい。通信制御部１３４は、例えば、自機物体情報を、光無線通信部１１４による光無線通信によって通信相手機に送信する。また、通信制御部１３４は、例えば、自機物体情報を、電波通信によって通信相手機に送信する。物体の位置情報は、自機を起点とした物体の相対位置を示してよい。また、物体の位置情報は、絶対位置を示してもよい。通信制御部１３４は、物体検知部１３６が検知した物体の移動状況をさらに含む物体情報を通信相手機に送信してもよい。通信制御部１３４は、物体情報送信部の一例であってよい。
【００４４】
通信制御部１３４は、また、通信相手機の周囲の物体の位置情報を含む物体情報（他機物体情報と記載する場合がある。）を、通信相手機から受信してよい。通信制御部１３４は、例えば、他機物体情報を、光無線通信部１１４による光無線通信によって通信相手機から受信する。また、通信制御部１３４は、例えば、他機物体情報を、電波通信によって通信相手機から受信する。物体の位置情報は、通信相手機を起点とした物体の相対位置を示してよい。また、物体の位置情報は、絶対位置を示してもよい。通信制御部１３４は、物体の移動状況をさらに含む物体情報を通信相手機から受信してもよい。通信制御部１３４は、物体情報受信部の一例であってよい。
【００４５】
移動制御部１３２は、自機物体情報及び他機物体情報に基づいて、光無線通信部１１４による光無線通信の光軸に物体が位置しないように、自機の移動を制御してよい。移動制御部１３２は、自機物体情報に含まれる物体の位置情報及び移動状況と、他機物体情報に含まれる物体の位置情報及び移動状況とを用いて、光無線通信部１１４の光軸１１５に物体が進入することを予測してよい。ここでいう進入は、物体が移動することによって光軸１１５に進んで入ることも、自機及び通信相手機の少なくともいずれかが移動することによって物体が光軸１１５に進んで入ることも、物体と、自機及び通信相手機の少なくともいずれかが移動することによって物体が光軸１１５に進んで入ることも含む。
【００４６】
移動制御部１３２は、光無線通信部１１４の光軸１１５に進入することが予測される物体である進入物の位置に基づいて、光無線通信部１１４の光軸１１５に進入物が位置しないように自機の移動を制御してよい。移動制御部１３２は、進入物の位置、移動方向、及び移動速度に基づいて、光無線通信部１１４の光軸１１５に進入物が位置しないように自機の移動を制御してもよい。
【００４７】
移動制御部１３２は、通信制御部１３４を介して、光無線通信部１１４による光無線通信によって通信相手機と通信することにより、自機と通信相手機とのいずれが移動するかを決定し、自機のみ又は両方が移動すると決定した場合に、光無線通信部１１４の光軸１１５に進入物が位置しないように自機の移動を制御してよい。
【００４８】
移動制御部１３２は、進入物の位置と、自機と自機の周囲の物体との位置関係と、通信相手機と通信相手機の周囲の物体との位置関係とに基づいて、自機と通信相手機とのいずれが移動するかを決定してよい。移動制御部１３２は、進入物が移動している場合、進入物の位置、移動方向及び移動速度と、自機と自機の周囲の物体との位置関係と、通信相手機と通信相手機の周囲の物体との位置関係とに基づいて、自機と通信相手機とのいずれが移動するかを決定してもよい。
【００４９】
移動制御部１３２は、例えば、自機及び通信相手機のうち、進入物により近い方が、進入物が光軸１１５に進入することを防ぐための移動（遮蔽防止移動と記載する場合がある。）を行うと決定する。移動制御部１３２は、自機及び通信相手機のうち、周囲の物体の数がより少ない方が、遮蔽防止移動を行うと決定してもよい。移動制御部１３２は、自機及び通信相手機のうち、一方のみが、運行計画で定められた経路を飛行している場合、運行計画で定められた経路を飛行していない方が、遮蔽防止移動を行うと決定してもよい。
【００５０】
移動制御部１３２は、例えば、進入物が静止しており、自機及び通信相手機が移動することによって、進入物が光無線通信部１１４の光軸１１５に進入しようとしている場合、自機と通信相手機とのうち、進入物に接近する運動を行っている方が、遮蔽防止移動を行うと決定する。また、移動制御部１３２は、例えば、進入物が移動している場合、自機と通信相手機とのうち、進入物の移動ベクトルに近い移動ベクトルで移動している方が、遮蔽防止移動を行うと決定する。
【００５１】
移動制御部１３２は、自機が遮蔽防止移動を行うと決定した場合、周囲の物体が存在しない方向に自機を移動させる。また、移動制御部１３２は、法令で定められたエリアを逸脱しないような方向に自機を移動させる。例えば、移動制御部１３２は、ＤＩＤ（Ｄｅｎｓｅｌｙ  Ｉｎｈａｂｉｔｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｃｔ）及び空港上空等に入らない方向に自機を移動させる。
【００５２】
また、移動制御部１３２は、自機が運行計画で定められた経路を飛行している場合、経路に沿った方向に遮蔽防止移動を行う。経路に沿った方向では、進入物による光軸１１５の遮蔽を回避できない場合、移動制御部１３２は、経路への復帰が容易な方向に自機を移動させる。例えば、移動制御部１３２は、経路に沿った移動ベクトルに対する変化がより少ないベクトル方向に無人航空機１００を移動させる。例えば、経路に沿った移動方向とは真逆の方向に移動してしまうと、経路に復帰するための負荷が高まってしまうが、経路に沿った移動方向に対する角度の変化がより少ない方向に移動することによって、経路への復帰をより容易にすることができる。
【００５３】
図５は、無人航空機１００による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、自機が通信相手機と光無線通信を実行しており、定期的に物体情報を共有している状態を開始状態として説明する。
【００５４】
ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、移動制御部１３２が、共有している物体情報に基づいて、自機と通信相手機との光無線通信部１１４の光軸１１５に接近する移動物体を検索する。移動物体を検知した場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、Ｓ１０６に進み、検知していない場合（Ｓ１０４でＮＯ）、Ｓ１０２に戻る。
【００５５】
Ｓ１０６では、移動制御部１３２が、移動物体が上昇しているか否かを判定する。上昇していると判定した場合、Ｓ１０８に進み、上昇していないと判定した場合、Ｓ１１０に進む。Ｓ１０８では、移動制御部１３２が自機を下降させる。このとき、通信相手機も自らを下降させる。Ｓ１１０では、移動制御部１３２が時期を上昇させる。このとき、通信相手機も自らを下降させる。このように移動物体の上昇下降方向とは逆の方向に自機及び通信相手機が移動することによって、一旦遮蔽を回避した後に、また航空機２１０が光軸１１５に近づいてしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００５６】
Ｓ１１２では、移動制御部１３２が、光軸１１５が移動物体の移動方向から外れたか否かを判定する。外れていないと判定した場合、Ｓ１０６に戻り、外れたと判定した場合、Ｓ１１４に進む。
【００５７】
Ｓ１１４では、移動制御部１３２が、光軸１１５の遮蔽を回避するための処理を終了させるか否かを判定する。移動制御部１３２は、例えば、終了指示を受領していた場合、終了と判定し、受領していない場合、終了しないと判定する。終了しないと判定した場合、Ｓ１０２に戻る。
【００５８】
図６は、システム３０の一例を概略的に示す。システム３０は、複数の無人航空機１００と、それぞれがケーブル３０２を介して無人航空機１００と連結される複数の無線基地局３００とを備える。図６では、システム３０が、第１の無人航空機１００及び第１の無線基地局３００と、第２の無人航空機１００及び第２の無線基地局３００との２組を備える場合を例示している。
【００５９】
第１の無人航空機１００は、第２の無人航空機１００との間で光無線通信を実行する。第１の無人航空機１００は、第１の無人航空機１００による第２の無人航空機１００との光無線通信を介して、第２の無線基地局３００と通信する。このように、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００とが、第１の無人航空機１００と第２の無人航空機１００との間の光無線通信を介して通信するように構成することによって、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００との間にケーブルを敷設することが困難な場所に、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００とを設置することができる。
【００６０】
第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００とのそれぞれに、固定の光無線通信部を設置することによっても、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００とを通信可能にできるが、その場合、光無線通信部の光軸に、鳥及び無人航空機等の物体が位置すると、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００との通信が切断されてしまう。それに対して、本実施形態に係る第１の無人航空機１００及び第２の無人航空機１００によれば、光無線通信の光軸に物体が位置しないように適宜移動することによって、第１の無線基地局３００と第２の無線基地局３００との間の通信を維持することができる。
【００６１】
なお、図６では、２つの無人航空機１００のそれぞれがケーブル３０２を介して無線基地局３００に連結される例を挙げたが、これに限らない。例えば、一方の無人航空機１００がケーブル３０２を介して無線基地局３００に連結され、他方の無人航空機１００がケーブル３０２を介して船に連結される。これにより、無人航空機１００の光無線通信を介した、無線基地局３００と船との通信を実現することができる。２つの無人航空機１００は、通信を実行させたい任意の対象のそれぞれに連結されてよい。
【００６２】
図７は、水中移動体４００の一例を概略的に示す。図１から図６では、移動体の例として主に無人航空機１００を挙げたが、これに限らない。移動体の例としては、飛行機、ヘリコプター、及び自動車等が挙げられる。また、図７に示すように、水中を移動する水中移動体４００もその例として挙げられる。
【００６３】
水中移動体４００は、水中移動機構４０４、通信ユニット４１０、及び水中ＬｉＤＡＲ４２４を備える。通信ユニット４１０は、通信ユニット１１０と同様であってよい。
【００６４】
また、水中移動体４００は、不図示のＧＮＳＳユニット、加速度センサ、ジャイロセンサ、及び制御装置を備える。ＧＮＳＳユニット、加速度センサ、ジャイロセンサ、及び制御装置は、ＧＮＳＳユニット１２０、加速度センサ１２１、ジャイロセンサ１２２、及び制御装置１３０と同様であってよい。
【００６５】
水中移動体４００は、無人航空機１００と同様に動作可能である。水中移動体４００は、他の水中移動体４００との間で光無線通信を実行する。水中移動体４００は、周囲の物体の物体情報を他の水中移動体４００に光無線通信によって送信するとともに、他の水中移動体４００の周囲の物体の物体情報を他の水中移動体４００から光無線通信によって受信することにより、物体情報を共有する。水中移動体４００は、共有している物体情報に基づいて、光無線通信の光軸に物体が位置しないように水中移動体４００の移動を制御する。
【００６６】
水中移動体４００は、例えば、図７に示すように、ケーブル５０２を介して潜水船５００に連結される。水中移動体４００が連結された潜水船５００は、水中移動体４００を介して、他の潜水船５００と通信することができる。水中では、電波による通信を実現することが難しいが、本実施形態に係る水中移動体４００によれば、潜水船５００等の水中の機器同士を容易に通信可能にすることができる。
【００６７】
図８は、制御装置１３０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
【００６８】
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
【００６９】
ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
【００７０】
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
【００７１】
ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
【００７２】
プログラムは、ＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
【００７３】
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
【００７４】
また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
【００７５】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【００７６】
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
【００７７】
本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
【００７８】
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【００７９】
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
【００８０】
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【００８１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であ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明らかである。
【００８２】
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、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。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「まず、」、「次に、」など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】
【００８３】
３０  システム、１００  無人航空機、１０２  本体部、１０４  プロペラ、１０６  脚部、１０８  ジンバル、１１０  通信ユニット、１１２  カメラ、１１４  光無線通信部、１１５  光軸、１１６  発光ポート、１１８  受光ポート、１２０  ＧＮＳＳユニット、１２１  加速度センサ、１２２  ジャイロセンサ、１２３  ミリ波レーダ、１２４  ＬｉＤＡＲ、１３０  制御装置、１３２  移動制御部、１３４  通信制御部、１３６  物体検知部、２１０  航空機、２２０  車両、２３０  壁、３００  無線基地局、３０２  ケーブル、４００  水中移動体、４０４  水中移動機構、４１０  通信ユニット、４２４  水中ＬｉＤＡＲ、５００  潜水船、５０２  ケーブル、１２００  コンピュータ、１２１０  ホストコントローラ、１２１２  ＣＰＵ、１２１４  ＲＡＭ、１２１６  グラフィックコントローラ、１２１８  ディスプレイデバイス、１２２０  入出力コントローラ、１２２２  通信インタフェース、１２２４  記憶装置、１２３０  ＲＯＭ、１２４０  入出力チップ
【要約】
【課題】光無線通信を安定して実行することを支援する技術を提供することが望ましい。
【解決手段】移動体であって、他移動体との間で光無線通信を実行する光無線通信部と、自移動体の周囲の物体を検知する物体検知部と、物体の位置情報を含む第１物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体に送信する物体情報送信部と、他移動体の周囲の物体の位置情報を含む第２物体情報を光無線通信又は電波通信によって他移動体から受信する物体情報受信部と、第１物体情報及び第２物体情報に基づいて、光無線通信の光軸に物体が位置しないように自移動体の移動を制御する移動制御部とを備える移動体を提供する。
【選択図】図１【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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