(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された複数のバッテリーパックを管理する管理部
を備え、
前記管理部は、前記複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、前記複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、前記複数のバッテリーパックに交互に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理し、
前記複数のバッテリーパックは、左右対称に配置された、複数の左側のバッテリーパックと、複数の右側のバッテリーパックとを含み、
前記管理部は、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する、
システム。
【請求項２】
前記管理部は、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックの、前記複数のバッテリーパックに含まれるセルの種類に応じた数ずつに、左右対称に、順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の左側のバッテリーパックは、左右対称に配置されており、
前記複数の右側のバッテリーパックは、左右対称に配置されており、
前記管理部は、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの２つ以上ずつに左右対称に順番に放電させる場合、前記複数の左側のバッテリーパック内、及び前記複数の右側のバッテリーパック内においても左右対称に順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記管理部は、前記複数のバッテリーパックの残容量に基づいて、前記複数のバッテリーパックの充電の順番を管理する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記管理部は、前記複数のバッテリーパックのうち、残容量が少ないバッテリーパックから順番に充電を行うように管理する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のバッテリーパックは、地上に向けてビームを照射することにより形成した通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する飛行体の翼部に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のバッテリーパックをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
コンピュータを、
並列に接続された複数のバッテリーパックであって、左右対称に配置された、複数の左側のバッテリーパックと、複数の右側のバッテリーパックとを含む複数のバッテリーパックを管理する管理部であって、前記複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、前記複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、前記複数のバッテリーパックに交互に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理し、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する管理部
として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
コンピュータによって実行される、並列に接続された複数のバッテリーパックであって、左右対称に配置された、複数の左側のバッテリーパックと、複数の右側のバッテリーパックとを含む複数のバッテリーパックの管理方法であって、
前記複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、前記複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、前記複数のバッテリーパックに交互に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する段階であって、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する段階
を備える管理方法。
【請求項１０】
翼部と、
前記翼部に配置され、並列に接続された複数のバッテリーパックであって、左右対称に配置された、複数の左側のバッテリーパックと、複数の右側のバッテリーパックとを含む複数のバッテリーパックと、
前記複数のバッテリーパックを管理する管理部であって、前記複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、前記複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、前記複数のバッテリーパックに交互に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理し、前記複数の左側のバッテリーパック及び前記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように前記複数のバッテリーパックを管理する管理部と、
前記複数のバッテリーパックによって放電された電力を用いて、地上に向けてビームを照射することにより形成した通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する通信制御部と
を備える飛行体。
【請求項１１】
太陽光発電を実行する発電部
を備え、
前記管理部は、前記複数のバッテリーパックの残容量に基づいて、前記発電部によって発電された電力による、前記複数のバッテリーパックの充電の順番及び充電量の少なくともいずれかを管理する、請求項１０に記載の飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システム、プログラム、管理方法、及び飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＡＰＳ（Ｈｉｇｈ  Ａｌｔｉｔｕｄｅ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｓｔａｔｉｏｎ）のように、比較的低い放電レートでバッテリの電力を放電して、各種動作を実行する装置が知られていた（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２０２０−０４３４９４号公報
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様によれば、システムが提供される。システムは、並列に接続された複数のバッテリーパックを管理する管理部を備えてよい。管理部は、複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、複数のバッテリーパックに交互に放電させるように複数のバッテリーパックを管理してよい。
【０００４】
上記複数のバッテリーパックは、左右対称に配置された、複数の左側のバッテリーパックと、複数の右側のバッテリーパックとを含んでよく、上記管理部は、上記複数の左側のバッテリーパック及び上記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように上記複数のバッテリーパックを管理してよい。上記管理部は、上記複数の左側のバッテリーパック及び上記複数の右側のバッテリーパックの、上記複数のバッテリーパックに含まれるセルの種類に応じた数ずつに、左右対称に、順番に放電させるように上記複数のバッテリーパックを管理してよい。上記複数の左側のバッテリーパックは、左右対称に配置されていてよく、上記複数の右側のバッテリーパックは、左右対称に配置されていてよく、上記管理部は、上記複数の左側のバッテリーパック及び上記複数の右側のバッテリーパックのそれぞれの２つ以上ずつに左右対称に順番に放電させる場合、上記複数の左側のバッテリーパック内、及び上記複数の右側のバッテリーパック内においても左右対称に順番に放電させるように上記複数のバッテリーパックを管理してよい。上記管理部は、上記複数のバッテリーパックの残容量に基づいて、上記複数のバッテリーパックの充電の順番を管理してよい。上記管理部は、上記複数のバッテリーパックのうち、残容量が少ない上記バッテリーパックから順番に充電を行うように管理してよい。上記複数のバッテリーパックは、地上に向けてビームを照射することにより形成した通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する飛行体の翼部に配置されてよい。上記システムは、上記複数のバッテリーパックをさらに備えてよい。
【０００５】
本発明の第２の態様によれば、コンピュータを、並列に接続された複数のバッテリーパックを管理する管理部であって、複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、複数のバッテリーパックに交互に放電させるように複数のバッテリーパックを管理する管理部として機能させるためのプログラムが提供される。
【０００６】
本発明の第３の態様によれば、コンピュータによって実行される、並列に接続された複数のバッテリーパックの管理方法が提供される。管理方法は、複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、複数のバッテリーパックに交互に放電させるように複数のバッテリーパックを管理する段階を備えてよい。
【０００７】
本発明の第４の態様によれば、飛行体が提供される。飛行体は、翼部と、翼部に配置され、並列に接続された複数のバッテリーパックとを備えてよい。飛行体は、複数のバッテリーパックを管理する管理部であって、複数のバッテリーパックのすべてが放電する場合と比較して、複数のバッテリーパックのそれぞれの放電レートが高くなるように、複数のバッテリーパックに交互に放電させるように複数のバッテリーパックを管理する管理部を備えてよい。飛行体は、複数のバッテリーパックによって放電された電力を用いて、地上に向けてビームを照射することにより形成した通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する通信制御部を備えてよい。飛行体は、太陽光発電を実行する発電部を備えてよく、管理部は、複数のバッテリーパックの残容量に基づいて、発電部によって発電された電力による、複数のバッテリーパックの充電の順番及び充電量の少なくともいずれかを管理してよい。
【０００８】
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】
【０００９】
【図１】システム１０の一例を概略的に示す。
【図２】システム１０の一例を概略的に示す。
【図３】システム１０における放電時の電流の流れの一例を概略的に示す。
【図４】システム１０における充電時の電流の流れの一例を概略的に示す。
【図５】システム１０における充電時の電流の流れの一例を概略的に示す。
【図６】ＨＡＰＳ５００の一例を概略的に示す。
【図７】管理部１００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】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、システム１０の一例を概略的に示す。システム１０は、管理部１００を備える。管理部１００は、並列に接続された複数のバッテリーパック２００を管理する。システム１０は、複数のバッテリーパック２００を備えてもよい。図１に示す例において、複数のバッテリーパック２００のそれぞれは、バス４００に接続されている。バス４００には、複数のバッテリーパック２００によって放電された電気を利用する任意の対象が接続され得る。
【００１２】
バッテリーパック２００は、複数のセル２０２を有する。バッテリーパック２００の電池の種類は、任意の種類であってよい。バッテリーパック２００は、例えば、負極にリチウムを用いた電池である。バッテリーパック２００は、例えば、リチウムイオン電池である。
【００１３】
システム１０は、複数の発電部３００を備えてもよい。複数の発電部３００は、発電した電力をバッテリーパック２００に供給する。発電部３００による発電手法は、例えば太陽光発電等、任意の発電手法であってよい。図１に示す例において、複数の発電部３００は、バス４００に接続されている。
【００１４】
特にリチウム金属負極を用いた電池は、放電レートが低いと劣化が早いという特性がある。その解決策の一つとして、パック内のセルを交互に使用することによって、セル当たりの放電レートを高める技術が提案されている。しかしながら、パック内でのセルの切り替えには、切り替え用の部品が必要になり、パックの重量増及びコスト高の原因となってしまう。
【００１５】
本実施形態に係る管理部１００は、複数のバッテリーパック２００のすべてが同時に放電する場合と比較して、複数のバッテリーパック２００のそれぞれの放電レートが高くなるように、複数のバッテリーパック２００に交互に放電させるように複数のバッテリーパック２００を管理する。
【００１６】
図２は、システム１０の一例を概略的に示す。図２に示す例において、複数のバッテリーパック２００のそれぞれは、コンタクタ２１０を介してバス４００に接続されている。また、複数のソーラーセル３１０が、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）３２０を介してバス４００に接続されている。ソーラーセル３１０は、発電部３００の一例であってよい。
【００１７】
図２に示す例において、複数のバッテリーパック２００は、左右対称に配置された、４つの左側のバッテリーパックと、４つの右側のバッテリーパックとを含む。バッテリーパック２００を区別して説明する場合、左側から右側に向かって、第１のバッテリーパック２００、第２のバッテリーパック２００、第３のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、第６のバッテリーパック２００、第７のバッテリーパック２００、第８のバッテリーパック２００と記載する場合がある。
【００１８】
コンタクタ２１０を区別して説明する場合、左側から右側に向かって、第１のコンタクタ２１０、第２のコンタクタ２１０、第３のコンタクタ２１０、第４のコンタクタ２１０、第５のコンタクタ２１０、第６のコンタクタ２１０、第７のコンタクタ２１０、第８のコンタクタ２１０と記載する場合がある。
【００１９】
管理部１００は、複数の左側のバッテリーパック２００及び複数の右側のバッテリーパック２００のそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように複数のバッテリーパック２００を管理してよい。管理部１００は、複数の左側のバッテリーパック２００及び複数の右側のバッテリーパック２００のそれぞれの少なくとも１つずつに、左右対称に、順番に放電させるように複数のコンタクタ２１０を制御してよい。
【００２０】
図３は、システム１０における放電時の電流の流れの一例を概略的に示す。管理部１００は、例えば、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００、の順番に放電させるように複数のコンタクタ２１０を制御する。
【００２１】
図３は、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００に放電をさせている状況を例示している。管理部１００は、第２のコンタクタ２１０から第７のコンタクタ２１０は開放せず、第１のコンタクタ２１０及び第８のコンタクタ２１０を開放するように制御することによって、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００に放電させてよい。
【００２２】
このように、８つのバッテリーパック２００のうち、２つずつのバッテリーパック２００に交互に放電させることによって、８つのバッテリーパック２００のすべてが放電する場合と比較して、バッテリーパック２００の放電レートを４倍にすることができる。放電レートを高めることによって、高めない場合と比較して、バッテリーパック２００の寿命を長くすることができる。
【００２３】
管理部１００は、予め定められた時間毎に、放電させるバッテリーパック２００を切り替えるように管理してよい。例えば、管理部１００は、まず、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００に放電を開始させ、予め定められた時間が経過したタイミングで、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を開始させてから、予め定められた時間が経過したタイミングで、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を開始させてから、予め定められた時間が経過したタイミングで、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を開始させてから、予め定められた時間が経過したタイミングで、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を停止させる。管理部１００は、このような制御を繰り返してよい。
【００２４】
管理部１００は、予め定められた電力量毎に、放電させるバッテリーパック２００を切り替えるように管理してもよい。例えば、管理部１００は、まず、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００に放電を開始させ、予め定められた電力量放電したタイミングで、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００によって、予め定められた電力量が放電されたタイミングで、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００によって、予め定められた電力量が放電されたタイミングで、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００によって、予め定められた電力量が放電されたタイミングで、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を停止させる。管理部１００は、このような制御を繰り返してよい。
【００２５】
管理部１００は、バッテリーパック２００の残容量に応じて、放電させるバッテリーパック２００を切り替えるように管理してもよい。例えば、管理部１００は、まず、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００に放電を開始させ、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００の少なくともいずれかの残容量が予め定められた閾値より低くなるか、枯渇するかしたタイミングで、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第１のバッテリーパック２００及び第８のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００の少なくともいずれかの残容量が予め定められた閾値より低くなるか、枯渇するかしたタイミングで、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第２のバッテリーパック２００及び第７のバッテリーパック２００による放電を停止させる。次に、管理部１００は、第３のバッテリーパック２００及び第６のバッテリーパック２００の少なくともいずれかの残容量が予め定められた閾値より低くなるか、枯渇するかしたタイミングで、第４のバッテリーパック２００及び第５のバッテリーパック２００による放電を開始させ、第３のバッテリーパック２００及び第４のバッテリーパック２００による放電を停止させる。
【００２６】
管理部１００は、複数の左側のバッテリーパック２００及び複数の右側のバッテリーパック２００のそれぞれについて、予め定められた数のバッテリーパック２００に同時に放電させるように制御してもよい。例えば、管理部１００は、まず、第１のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、及び第８のバッテリーパック２００に放電をさせ、次に、第２のバッテリーパック２００、第３のバッテリーパック２００、第６のバッテリーパック２００、及び第７のバッテリーパック２００に放電をさせる。
【００２７】
このように、管理部１００は、複数の左側のバッテリーパック２００及び複数の右側のバッテリーパック２００のそれぞれの２つ以上ずつに左右対称に順番に放電させる場合、複数の左側のバッテリーパック２００内、及び複数の右側のバッテリーパック２００内においても左右対称に順番に放電させるように複数のバッテリーパックを管理してよい。これにより、放電のバランスをとることができる。
【００２８】
管理部１００は、複数の左側のバッテリーパック２００及び複数の右側のバッテリーパック２００の、複数のバッテリーパック２００に含まれるセル２０２の種類に応じた数ずつ、左右対称に、順番に放電させるように複数のバッテリーパック２００を管理してもよい。管理部１００は、例えば、セル２０２の種類毎に、放電させるバッテリーパック２００の数が登録された登録情報を参照することによって、セル２０２の種類に応じたバッテリーパック２００の数を判定する。管理部１００は、例えば、システム１０の利用者等によって予め設定された登録情報を格納する。システム１０の利用者等は、例えば、セル２０２の種類毎に実験を行って、放電レートが０．５Ｃから１．０Ｃとなるように、セル２０２の種類毎の放電させるバッテリーパック２００の数を登録情報に登録し得る。上述したように、放電レートが低すぎると劣化が早まるが、放電レートが高すぎると、電圧ドロップが発生することによって、容量が低減してしまう。それに対して、管理部１００が、複数のバッテリーパック２００に含まれるセル２０２の種類に応じた数ずつ、放電させるように管理することによって、バッテリーパック２００の劣化と、容量の低減との両方を抑制することができる。
【００２９】
図４は、システム１０における充電時の電流の流れの一例を概略的に示す。管理部１００は、図４に例示するように、すべてのバッテリーパック２００に対して同時に充電をするよう制御してよい。管理部１００は、例えば、複数のソーラーセル３１０による発電が開始された場合に、すべてのコンタクタ２１０を開放することによって、すべてのバッテリーパック２００に対して同時に電力が供給されるように制御する。
【００３０】
図５は、システム１０における充電時の電流の流れの一例を概略的に示す。管理部１００は、複数のバッテリーパック２００を同時に充電しなくてもよい。例えば、管理部１００は、複数のバッテリーパック２００を順番に充電するように制御する。
【００３１】
具体例として、管理部１００は、複数のバッテリーパック２００の残容量に基づいて、複数のバッテリーパック２００の充電の順番を管理する。管理部１００は、例えば、複数のバッテリーパック２００のうち、残容量が少ないバッテリーパック２００から順番に充電を行うように管理する。
【００３２】
図５は、第１のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、及び第８のバッテリーパック２００の残容量が、第２のバッテリーパック２００、第３のバッテリーパック２００、第６のバッテリーパック２００、第７のバッテリーパック２００と比較して減少している場合の充電状況を例示している。管理部１００は、第２のコンタクタ２１０、第３のコンタクタ２１０、第６のコンタクタ２１０、及び第７のコンタクタ２１０を開放せず、第１のコンタクタ２１０、第４のコンタクタ２１０、第５のコンタクタ２１０、及び第８のコンタクタ２１０を開放することによって、まず、第１のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、及び第８のバッテリーパック２００を充電する。
【００３３】
そして、管理部１００は、例えば、第１のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、及び第８のバッテリーパック２００の充電が完了したことに応じて、第１のコンタクタ２１０、第４のコンタクタ２１０、第５のコンタクタ２１０、及び第８のコンタクタ２１０を閉鎖させ、第２のコンタクタ２１０、第３のコンタクタ２１０、第６のコンタクタ２１０、及び第７のコンタクタ２１０を開放させる。これにより、バッテリーパック２００の過充電の防止に貢献することができる。
【００３４】
また、管理部１００は、例えば、第１のバッテリーパック２００、第４のバッテリーパック２００、第５のバッテリーパック２００、及び第８のバッテリーパック２００の残容量が予め定められた閾値より高くなったことに応じて、第２のコンタクタ２１０、第３のコンタクタ２１０、第６のコンタクタ２１０、及び第７のコンタクタ２１０も開放させる。
【００３５】
管理部１００は、同時に充電するバッテリーパック２００の数を時系列に変化させてもよい。具体例として、管理部１００は、最初はすべてのコンタクタ２１０を開放させることによって、すべてのバッテリーパック２００の充電を行い、残容量が予め定められた閾値より高くなったバッテリーパック２００のコンタクタ２１０を閉鎖していく。これにより、バッテリーパック２００の過充電の防止に貢献することができる。
【００３６】
図６は、ＨＡＰＳ５００の一例を概略的に示す。ＨＡＰＳ５００は、地上に向けてビーム５０２を照射することにより形成した通信エリア５０４内のユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する飛行体の一例であってよい。
【００３７】
ＨＡＰＳ５００は、機体５１０、中央部５２０、プロペラ５３０、ポッド５４０、及び太陽電池パネル５５０を備える。機体５１０は、翼部５１２を有する。翼部５１２は、左翼部５１４及び右翼部５１６を含む。
【００３８】
翼部５１２の内部に、並列に接続された複数のバッテリーパック２００が配置されている。複数のバッテリーパック２００のうち、左側の複数のバッテリーパック２００が、左翼部５１４に配置され、右側の複数のバッテリーパック２００が、右翼部５１６に配置されてよい。複数のバッテリーパック２００は、複数のコンタクタ２１０を介してバス４００に接続されていてよい。太陽電池パネル５５０は、ＭＰＰＴ３２０を介して、バス４００に接続されてよい。複数のバッテリーパック２００によって放電された電力は、ＨＡＰＳ５００が備える各構成によって利用される。
【００３９】
中央部５２０内には、飛行制御装置５２２及び通信制御装置５２４が配置される。飛行制御装置５２２は、複数のバッテリーパック２００によって放電された電力を用いて、ＨＡＰＳ５００の飛行を制御する。通信制御装置５２４は、複数のバッテリーパック２００によって放電された電力を用いて、ＨＡＰＳ５００の通信を制御する。
【００４０】
飛行制御装置５２２は、例えば、プロペラ５３０の回転を制御することによってＨＡＰＳ５００の飛行を制御する。また、飛行制御装置５２２は、不図示のフラップやエレベータの角度を変更することによってＨＡＰＳ５００の飛行を制御してもよい。飛行制御装置５２２は、ＧＰＳセンサ等の測位センサ、ジャイロセンサ、及び加速度センサ等の各種センサを備えて、ＨＡＰＳ５００の位置、移動方向、及び移動速度を管理してよい。
【００４１】
通信制御装置５２４は、ＳＬ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｉｎｋ）アンテナを用いて、地上に通信エリア５０４を形成する。通信制御装置５２４は、ＳＬアンテナを用いて、地上のユーザ端末３０とサービスリンクを形成する。ＳＬアンテナは、マルチビームアンテナであってもよい。通信エリア５０４は、マルチセルであってもよい。
【００４２】
通信制御装置５２４は、ＦＬ（Ｆｅｅｄｅｒ  Ｌｉｎｋ）アンテナを用いて、地上のゲートウェイ４０との間でフィーダリンクを形成してよい。通信制御装置５２４は、ゲートウェイ４０を介して、ネットワーク２０にアクセスしてよい。
【００４３】
通信制御装置５２４は、衛星通信アンテナを用いて、通信衛星５０と通信してよい。通信制御装置５２４は、通信衛星５０及び衛星通信局６０を介して、ネットワーク２０にアクセスしてよい。
【００４４】
ユーザ端末３０は、ＨＡＰＳ５００と通信可能であればどのような通信端末であってもよい。例えば、ユーザ端末３０は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末３０は、タブレット端末及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であってもよい。ユーザ端末３０は、いわゆるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇ）デバイスであってもよい。ユーザ端末３０は、いわゆるＩｏＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）に該当するあらゆるものを含み得る。
【００４５】
ＨＡＰＳ５００は、例えば、フィーダリンク又は通信衛星５０と、サービスリンクとを介して、ネットワーク２０とユーザ端末３０との通信を中継する。ＨＡＰＳ５００は、ユーザ端末３０とネットワーク２０との通信を中継することによって、ユーザ端末３０に無線通信サービスを提供してよい。
【００４６】
ネットワーク２０は、移動体通信ネットワークを含む。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もよい。ネットワーク２０は、インターネットを含んでもよい。
【００４７】
ＨＡＰＳ５００は、例えば、通信エリア５０４内のユーザ端末３０から受信したデータをネットワーク２０に送信する。また、ＨＡＰＳ５００は、例えば、ネットワーク２０を介して、通信エリア５０４内のユーザ端末３０宛のデータを受信した場合に、当該データをユーザ端末３０に送信する。
【００４８】
管理装置６００は、複数のＨＡＰＳ５００を管理する。管理装置６００は、ネットワーク２０及びゲートウェイ４０を介して、ＨＡＰＳ５００と通信してよい。管理装置６００は、ネットワーク２０、衛星通信局６０、及び通信衛星５０を介して、ＨＡＰＳ５００と通信してもよい。
【００４９】
管理装置６００は、指示を送信することによってＨＡＰＳ５００を制御する。管理装置６００は、通信エリア５０４によって地上の対象エリアをカバーさせるべく、ＨＡＰＳ５００に、対象エリアの上空を旋回させてよい。ＨＡＰＳ５００は、例えば、対象エリアの上空を円軌道で飛行しつつ、ＦＬアンテナの指向方向を調整することによってゲートウェイ４０との間のフィーダリンクを維持し、ＳＬアンテナの指向方向を調整することによって通信エリア５０４による対象エリアのカバーを維持する。
【００５０】
図７は、管理部１００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、上記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、上記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、上記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。
【００５１】
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、並びにＤＶＤドライブ及び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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
プログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ又は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。
【００５６】
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、ＤＶＤ−ＲＯＭ、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。
【００５７】
また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、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。
【００５８】
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。
【００５９】
上で説明したプログラム又はソフトウェアモジュールは、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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、多様な変更また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。その様な変更また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。
【００６５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、およ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、およ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】
【００６６】
１０  システム、２０  ネットワーク、３０  ユーザ端末、４０  ゲートウェイ、５０  通信衛星、６０  衛星通信局、１００  管理部、２００  バッテリーパック、２１０  コンタクタ、３００  発電部、３１０  ソーラーセル、３２０  ＭＰＰＴ、４００  バス、５００  ＨＡＰＳ、５０２  ビーム、５０４  通信エリア、５１０  機体、５１２  翼部、５１４  左翼部、５１６  右翼部、５２０  中央部、５２２  飛行制御装置、５２４  通信制御装置、５３０  プロペラ、５４０  ポッド、５５０  太陽電池パネル、６００  管理装置、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
【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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