特許 6677774 制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6677774

(24)【登録日】2020年3月17日

(45)【発行日】2020年4月8日

(54)【発明の名称】制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体

(51)【国際特許分類】

   H04W 84/06 20090101AFI20200330BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20200330BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20200330BHJP

   B64C 13/18 20060101ALI20200330BHJP

   H04W 52/02 20090101ALI20200330BHJP

   H04W 16/24 20090101ALI20200330BHJP

   H04B 7/185 20060101ALI20200330BHJP

【ＦＩ】

   H04W84/06

   B64C39/02

   B64D27/24

   B64C13/18 Z

   H04W52/02 111

   H04W16/24

   H04B7/185

【請求項の数】26

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-153876(P2018-153876)

(22)【出願日】2018年8月20日

(65)【公開番号】特開2020-31265(P2020-31265A)

(43)【公開日】2020年2月27日

【審査請求日】2019年12月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】318002806

【氏名又は名称】ＨＡＰＳモバイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】田近 明彦

【審査官】 久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１５６４０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３３６４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−８２０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第９９４８３８０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／１８５

Ｂ６４Ｃ １３／１８

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｄ ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御装置であって、
第１の時間帯の間、第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、前記第２の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する制御部
を備え、
前記制御部は、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体に、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第１の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させ、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体に、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第２の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体の飛行を制御する、制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体に前記通信エリアを形成させず、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体に前記通信エリアを形成させないように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記第１の対象エリアをカバーしている前記第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない前記予め定められた高度は、前記第１の飛行体が飛行している高度よりも低い高度であり、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない前記予め定められた高度は、前記第２の飛行体が飛行している高度よりも低い高度である、請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記第１の対象エリアをカバーしている前記第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない前記予め定められた飛行方法は、前記第１の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長く、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない前記予め定められた飛行方法は、前記第２の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長い、請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、第３の時間帯の間、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体の両方に前記第１の対象エリアをカバーさせるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記第１の時間帯及び前記第２の時間帯は夜間であり、前記第３の時間帯は夜間以外である、請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

前記第１の時間帯及び前記第２の時間帯は夜間である、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記第１の時間帯は夜間の前半であり、前記第２の時間帯は夜間の後半である、請求項６又は７に記載の制御装置。

【請求項9】

前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの風速を示す風速情報を取得する風速情報取得部
を備え、
前記制御部は、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が第１閾値より弱い場合、前記第１の飛行体のみによって前記第１の対象エリアをカバーするように制御する第１モードで、前記第１の飛行体を制御し、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が前記第１閾値より強い場合、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように制御する第２モードで、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項10】

前記制御部は、北半球が夏で南半球が冬の間は、前記第２の飛行体に南半球上の飛行エリアを飛行させ、北半球が冬で南半球が夏の間は、前記第２の飛行体に北半球上の飛行エリアを飛行させる、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項11】

前記制御装置は、地上に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項12】

前記制御装置は、前記第１の飛行体に搭載される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項13】

太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御装置であって、
第１の時間帯の間、第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、前記第２の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する制御部と、
前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの風速を示す風速情報を取得する風速情報取得部と
を備え、
前記制御部は、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が第１閾値より弱い場合、前記第１の飛行体のみによって前記第１の対象エリアをカバーするように制御する第１モードで、前記第１の飛行体を制御し、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が前記第１閾値より強い場合、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように制御する第２モードで、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する、制御装置。

【請求項14】

前記制御部は、前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が前記第１閾値よりも高い第２閾値より強い場合、前記第２モードで、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御し、前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が前記第１閾値より強く、かつ、前記第２閾値より弱い場合、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を含む前記複数の飛行体のそれぞれの前記通信エリアが、前記第１の対象エリアを含む第２の対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記第２の対象エリアの全体がカバーされ、前記第２の対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記第２の対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、前記第２の対象エリアの始点に移動するように、前記複数の飛行体を制御する第３モードで、前記複数の飛行体を制御する、請求項１３に記載の制御装置。

【請求項15】

前記風速情報取得部は、前記複数の飛行体のそれぞれが有する風速センサによって検出された風速に基づいて導出された前記風速情報を取得する、請求項１３又は１４に記載の制御装置。

【請求項16】

地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置であって、
複数の前記飛行体のそれぞれの前記通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記複数の飛行体を制御する制御部
を備え、
前記制御部は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御し、
前記第１飛行エリアの風向は、前記対象エリアをカバーしながら飛行した前記飛行体の飛行方向に沿っており、前記第２飛行エリアの風向は、前記第１飛行エリアの風向と逆方向である、制御装置。

【請求項17】

地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置であって、
複数の前記飛行体のそれぞれの前記通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記複数の飛行体を制御する制御部
を備え、
前記制御部は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアであって前記第１飛行エリアよりも風速が弱い前記第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、前記飛行体を制御する、制御装置。

【請求項18】

前記制御部は、前記飛行体が前記第２飛行エリアを飛行する間、前記飛行体に前記通信エリアを形成させない、請求項１６又は１７に記載の制御装置。

【請求項19】

コンピュータを、請求項１から１８のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。

【請求項20】

太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電した電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御方法であって、
第１の時間帯の間、第１の対象エリアに対応する第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、前記第２の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する制御段階
を備え、
前記制御段階は、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体に、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第１の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させ、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体に、前記第１の対象エリアをカバーしている前記第２の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体の飛行を制御する、
制御方法。

【請求項21】

太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルによって発電した電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御方法であって、
第１の飛行体及び第２の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの風速を示す風速情報を取得する風速情報取得段階と、
第１の時間帯の間、第１の対象エリアに対応する前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体のうち、前記第２の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する制御段階
を備え、
前記制御段階は、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が第１閾値より弱い場合、前記第１の飛行体のみによって前記第１の対象エリアをカバーするように制御する第１モードで、前記第１の飛行体を制御し、
前記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が前記第１閾値より強い場合、前記第１の時間帯の間、前記第２の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第１の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせ、前記第２の時間帯の間、前記第１の飛行体には前記第１の対象エリアをカバーさせずに前記第２の飛行体に前記第１の対象エリアをカバーさせるように制御する第２モードで、前記第１の飛行体及び前記第２の飛行体を制御する、制御方法。

【請求項22】

地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御方法であって、
複数の前記飛行体のそれぞれの前記通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記複数の飛行体を制御する制御段階
を備え、
前記制御段階は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御し、
前記第１飛行エリアの風向は、前記対象エリアをカバーしながら飛行した前記飛行体の飛行方向に沿っており、前記第２飛行エリアの風向は、前記第１飛行エリアの風向と逆方向である、制御方法。

【請求項23】

地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御方法であって、
複数の前記飛行体のそれぞれの前記通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記複数の飛行体を制御する制御段階
を備え、
前記制御段階は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアであって、前記第１飛行エリアよりも風速が弱い第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御する、制御方法。

【請求項24】

飛行体であって、
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルによって発電した電力を用いて地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナと、
第１の時間帯の間、地上の対象エリアを前記通信エリアによってカバーし、前記第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、前記通信エリアを形成せずに、前記対象エリアをカバーしているときよりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で前記飛行体を飛行させる制御部と
を備える飛行体。

【請求項25】

飛行体であって、
地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナと、
他の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれの通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記飛行体を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、前記飛行体を制御し、
前記第１飛行エリアの風向は、前記対象エリアをカバーしながら飛行した前記飛行体の飛行方向に沿っており、前記第２飛行エリアの風向は、前記第１飛行エリアの風向と逆方向である、飛行体。

【請求項26】

飛行体であって、
地上に通信エリアを形成して前記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ためのアンテナと、
他の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれの通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、前記複数の飛行体の複数の前記通信エリアによって前記対象エリアの全体がカバーされるように、前記飛行体を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記対象エリアの終点に達した前記飛行体が、前記対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアであって前記第１飛行エリアよりも風速が弱い前記第２飛行エリアを飛行して、前記対象エリアの始点に移動するように、前記飛行体を制御する、飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体に関する。

【背景技術】

【0002】

成層圏プラットフォームを提供すべく、アンテナを有し、成層圏を飛行する飛行体が知られていた（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２００２−２１１４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

飛行体が飛行している飛行エリアの気流等が変化した場合であっても、地上の対象エリアを適切にカバー可能に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、太陽電池パネルと、太陽電池パネルによって発電された電力を用いて地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、第１の時間帯の間、第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、第２の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第１の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせ、第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、第１の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第２の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせるように、第１の飛行体及び第２の飛行体を制御する制御部を備えてよい。

【0005】

上記制御部は、上記第１の時間帯の間、上記第２の飛行体に上記通信エリアを形成させず、上記第２の時間帯の間、上記第１の飛行体に上記通信エリアを形成させないように、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を制御してよい。上記制御部は、上記第１の時間帯の間、上記第２の飛行体に、上記第１の対象エリアをカバーしている上記第１の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させ、上記第２の時間帯の間、上記第１の飛行体に、上記第１の対象エリアをカバーしている上記第２の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させるように、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体の飛行を制御してよい。上記第１の対象エリアをカバーしている上記第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない上記予め定められた高度は、上記第１の飛行体が飛行している高度よりも低い高度であってよく、上記第１の対象エリアをカバーしている上記第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない上記予め定められた高度は、上記第２の飛行体が飛行している高度よりも低い高度であってよい。上記第１の対象エリアをカバーしている上記第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない上記予め定められた飛行方法は、上記第１の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長くてよく、上記第１の対象エリアをカバーしている上記第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない上記予め定められた飛行方法は、上記第２の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長くてよい。

【0006】

上記制御部は、第３の時間帯の間、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体の両方に上記第１の対象エリアをカバーさせるように、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を制御してよい。上記第１の時間帯及び上記第２の時間帯は夜間であってよく、上記第３の時間帯は夜間以外であってよい。上記第１の時間帯及び上記第２の時間帯は夜間であってよい。上記第１の時間帯は夜間の前半であってよく、上記第２の時間帯は夜間の後半であってよい。

【0007】

上記制御装置は、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれが飛行している飛行エリアの風速を示す風速情報を取得する風速情報取得部を備えてよく、上記制御部は、上記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が第１閾値より弱い場合、上記第１の飛行体のみによって上記第１の対象エリアをカバーするように制御する第１モードで、上記第１の飛行体を制御してよく、上記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が上記第１閾値より強い場合、上記第１の時間帯の間、上記第２の飛行体には上記第１の対象エリアをカバーさせずに上記第１の飛行体に上記第１の対象エリアをカバーさせ、上記第２の時間帯の間、上記第１の飛行体には上記第１の対象エリアをカバーさせずに上記第２の飛行体に上記第１の対象エリアをカバーさせるように制御する第２モードで、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を制御してよい。上記制御部は、上記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が上記第１閾値よりも高い第２閾値より強い場合、上記第２モードで、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を制御し、上記第１の飛行体が飛行している飛行エリアの風速が上記第１閾値より強く、かつ、上記第２閾値より弱い場合、上記第１の飛行体及び上記第２の飛行体を含む上記複数の飛行体のそれぞれの上記通信エリアが、上記第１の対象エリアを含む第２の対象エリアの一部をカバーしながら移動し、上記複数の飛行体の複数の上記通信エリアによって上記第２の対象エリアの全体がカバーされ、上記第２の対象エリアの終点に達した上記飛行体が、上記第２の対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、上記第２の対象エリアの始点に移動するように、上記複数の飛行体を制御する第３モードで、上記複数の飛行体を制御してよい。上記風速情報取得部は、上記複数の飛行体のそれぞれが有する風速センサによって検出された風速に基づいて導出された上記風速情報を取得してよい。上記制御部は、北半球が夏で南半球が冬の間は、上記第２の飛行体に南半球上の飛行エリアを飛行させ、北半球が冬で南半球が夏の間は、上記第２の飛行体に北半球上の飛行エリアを飛行させてよい。上記制御装置は、地上に配置されてよい。上記制御装置は、上記第１の飛行体に搭載されてよい。

【0008】

本発明の第２の態様によれば、地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、複数の飛行体のそれぞれの通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、複数の飛行体の複数の通信エリアによって対象エリアの全体がカバーされるように、複数の飛行体を制御する制御部を備えてよい。制御部は、対象エリアの終点に達した飛行体が、対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御してよい。

【0009】

上記第１飛行エリアの風向は、上記対象エリアをカバーしながら飛行した上記飛行体の飛行方向に沿っていてよく、上記第２飛行エリアの風向は、上記第１飛行エリアの風向と逆方向であってよい。上記制御部は、上記第１飛行エリアよりも風速が弱い上記第２飛行エリアを飛行して、上記対象エリアの始点に移動するように、上記飛行体を制御してよい。上記制御部は、上記飛行体が上記第２飛行エリアを飛行する間、上記飛行体に上記通信エリアを形成させなくてよい。

【0010】

本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。

【0011】

本発明の第４の態様によれば、太陽電池パネルと、太陽電池パネルによって発電した電力を用いて地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナとを有する飛行体を制御する制御方法が提供される。制御方法は、第１の時間帯の間、第１の対象エリアに対応する第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、第２の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第１の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせ、第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、第１の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第２の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせるように、第１の飛行体及び第２の飛行体を制御する制御段階を備えてよい。

【0012】

本発明の第５の態様によれば、地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナを有する飛行体を制御する制御方法が提供される。制御方法は、複数の飛行体のそれぞれの通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、複数の飛行体の複数の通信エリアによって対象エリアの全体がカバーされるように、複数の飛行体を制御する制御段階を備えてよい。制御段階は、対象エリアの終点に達した飛行体が、対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御してよい。

【0013】

本発明の第６の態様によれば、飛行体が提供される。飛行体は、太陽電池パネルを備えてよい。飛行体は、太陽電池パネルによって発電した電力を用いて地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナを備えてよい。飛行体は、第１の時間帯の間、地上の対象エリアを通信エリアによってカバーし、第１の時間帯に続く第２の時間帯の間、通信エリアを形成せずに、対象エリアをカバーしているときよりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行体を飛行させる制御部を備えてよい。

【0014】

本発明の第７の態様によれば、飛行体が提供される。飛行体は、地上に通信エリアを形成して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ためのアンテナを備えてよい。飛行体は、他の飛行体を含む複数の飛行体のそれぞれの通信エリアが予め定められた対象エリアの一部をカバーしながら移動し、複数の飛行体の複数の通信エリアによって対象エリアの全体がカバーされるように、飛行体を制御する制御部を備えてよい。制御部は、対象エリアの終点に達した飛行体が、対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、飛行体を制御してよい。

【0015】

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】

【0016】

【図1】飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図2】第１モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図3】第３モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図4】第３モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図5】複数の飛行体１００のそれぞれによって形成される通信エリア１２０の一例を概略的に示す。

【図6】第２モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図7】陽が出ている時間帯において第２モードによって制御されている２機の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図8】陽が沈んでいる時間帯において第２モードによって制御されている２機の飛行体１００の一例を概略的に示す。

【図9】制御装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。

【図10】制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。

【図11】飛行体１００が備える制御装置１３０の機能構成の一例を概略的に示す。

【図12】制御装置２００として機能するコンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。

【図13】制御装置１３０として機能するコンピュータ１０００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】

【0017】

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。

【0018】

図１は、飛行体１００の一例を概略的に示す。飛行体１００は、本体部１０２及び主翼部１０４を備える。本体部１０２は、プロペラ１０６、スキッド１０８、及び車輪１１０を有する。主翼部１０４は、太陽電池パネル１１２を有する。

【0019】

本体部１０２は、不図示のバッテリ及びアンテナを備える。太陽電池パネル１１２によって発電された電力は、バッテリに蓄積される。飛行体１００は、バッテリに蓄積されている電力を用いてプロペラ１０６を回転させることによって飛行可能である。また、飛行体１００は、アンテナによって地上に通信エリア１２０を形成して、通信エリア１２０内のユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する。アンテナは、例えば、マルチビームアンテナであってよく、通信エリア１２０は、複数のセル１２２によって構成されてよい。飛行体１００は、例えば、成層圏を飛行して地上のユーザ端末３０に無線通信サービスを提供する。飛行体１００は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。

【0020】

ユーザ端末３０は、飛行体１００と通信可能な通信端末であればどのような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。

【0021】

飛行体１００は、例えば、ユーザ端末３０と、地上のネットワーク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する。ネットワーク２０は、通信事業者によって提供されるコアネットワークを含んでよい。また、ネットワーク２０は、インターネットを含んでよい。

【0022】

飛行体１００は、地上の各地に配置されたゲートウェイ２２のうち、通信エリア１２０内のゲートウェイ２２を介してネットワーク２０と通信してよい。また、例えば、飛行体１００は、不図示の通信衛星を介してネットワーク２０と通信してもよい。

【0023】

飛行体１００は、例えば、通信エリア１２０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、飛行体１００は、例えば、ネットワーク２０を介して、通信エリア１２０内のユーザ端末３０宛のデータを受信した場合、当該データをユーザ端末３０に送信する。

【0024】

飛行体１００は、制御装置２００によって制御されてよい。飛行体１００は、例えば、制御装置２００によって送信された指示に従って飛行する。制御装置２００から飛行体１００への指示の送信は、ゲートウェイ２２及びネットワーク２０を介して行われてよい。また、制御装置２００から飛行体１００への指示の送信は、通信衛星を介して行われてもよい。

【0025】

制御装置２００は、複数の飛行体１００のそれぞれに、通信エリア１２０によって地上の対象エリアをカバーさせるように、複数の飛行体１００を制御する。制御装置２００は、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれが対象エリアを１つずつカバーするモード（第１モードと記載する場合がある。）で、複数の飛行体１００を制御する。第１モードでは、複数の飛行体１００のそれぞれが、それぞれの対象エリアの上空を旋回しながらそれぞれの対象エリアをカバーする。対象エリアの上空を旋回することを、定点飛行と記載する場合がある。

【0026】

また、例えば、制御装置２００は、複数の対象エリアのそれぞれを複数の飛行体１００によってカバーするモード（第２モードと記載する場合がある。）で、複数の飛行体１００を制御する。第２モードでは、複数の対象エリアのそれぞれを、２機以上の飛行体１００がカバーする。

【0027】

第２モードでは、時間帯によって対象エリアのカバーの形態が異なり得る。ここで、複数の対象エリアのそれぞれを２機の飛行体１００でカバーする場合を例に挙げて説明する。

【0028】

制御装置２００は、１日を複数の時間帯に分けて、時間帯毎に、２機の飛行体１００によるカバーの形態を異ならせる。時間帯の数は任意の数であってよいが、例えば、制御装置２００は、１日を３つの時間帯に分ける。例えば、制御装置２００は、陽が沈んでいる間の前半の時間帯と、陽が沈んでいる間の後半の時間帯と、陽の出ている時間帯とで、２機の飛行体１００によるカバーの形態を異ならせる。陽が沈んでいる間の前半の時間帯は、第１の時間帯の一例であってよく、陽が沈んでいる間の後半の時間帯は第２の時間帯の一例であってよく、陽の出ている時間帯は第３の時間帯の一例であってよい。

【0029】

一例として、制御装置２００は、夜間の前半６時間（１８：００〜２４：００）と、夜間の後半６時間（０：００〜６：００）と、それ以外の１２時間（６：００〜１８：００）とで、２機の飛行体１００によるカバーの形態を異ならせる。夜間の前半６時間は、第１の時間帯の一例であってよく、夜間の後半６時間は第２の時間帯の一例であってよく、それ以外の１２時間は第３の時間帯の一例であってよい。

【0030】

制御装置２００は、例えば、第１の時間帯は、２機のうちの第１の飛行体１００が対象エリアの上空を旋回しながら対象エリアをカバーし、２機のうちの第２の飛行体１００は通信エリアを形成せず、かつ、電力消費の少ない高度、飛び方で飛行するよう制御する。本実施形態に係る飛行体１００は、飛行と通信エリア１２０の形成とのそれぞれバッテリの電力を使用するが、消費電力のうち、通信エリア１２０の形成に用いる電力の比率が比較的多い。そのため、第２の飛行体１００に通信エリアを形成させないことによって、飛行体１００の消費電力を比較的大きく低減することができる。

【0031】

制御装置２００は、第２の時間帯は、第２の飛行体１００が対象エリアの上空を旋回しながら対象エリアをカバーし、第１の飛行体１００は通信エリアを形成せず、かつ、電力消費の少ない高度、飛び方で飛行するよう制御する。また、制御装置２００は、第３の時間帯は、２機の飛行体１００が対象エリアの上空を旋回しながら対象エリアをカバーするよう制御する。このような制御により、太陽光による発電が可能である時間帯は、２機の飛行体１００によって対象エリアをカバーさせることにより、１機の飛行体１００によって対象エリアをカバーする場合と比較して通信キャパシティを増やすことができる。また、太陽光による発電ができない時間帯は、２機の飛行体１００に交代で対象エリアをカバーさせることにより、電力を節約することができ、夜の間にバッテリに蓄電されている電力が無くなってしまう可能性を低減することができる。

【0032】

また、例えば、制御装置２００は、対象エリアに対して、複数の飛行体１００が相対的に移動しながらカバーするモード（第３モードと記載する場合がある。）で、複数の１００を制御する。第３モードでは、複数の飛行体１００が、対象エリアに対して相対的に移動しながら、対象エリアをカバーする。例えば、対象エリアの終点に達した飛行体１００が、対象エリアの始点に移動することを繰り返すことによって、複数の飛行体１００が対象エリアをカバーする。

【0033】

制御装置２００は、オペレータの指示に従って、複数のモードの何れかで複数の飛行体１００を制御してよい。また、制御装置２００は、対象エリアの上空の飛行エリアの状況に応じたモードで、複数の飛行体１００を制御してもよい。

【0034】

例えば、制御装置２００は、飛行エリアの風速が第１閾値より弱い場合、第１モードで複数の飛行体１００を制御する。具体例として、４つの対象エリアをカバーする場合に、４つの対象エリアのそれぞれを４機の飛行体１００のそれぞれによってカバーさせる。

【0035】

飛行エリアの風速が第１閾値より強くなった場合、制御装置２００は、第３モードで複数の飛行体１００を制御してよい。例えば、制御装置２００は、４機の飛行体１００に対して、１機の飛行体１００を追加し、５機の飛行体１００に、移動しながら４つの対象エリアをカバーさせる。５機の飛行体１００は風向に沿って移動し、対象エリアの終点に達した飛行体１００が、風向に逆らって対象エリアの始点に移動する。風向に逆らって飛行する場合、風向に沿って飛行する場合と比較して多くの電力が必要になるが、終点から始点に移動させる飛行体１００の通信エリアの形成を停止させることによって、必要な電力を賄わせることができる。

【0036】

飛行エリアの風速が第１閾値よりも高い第２閾値より強くなった場合、制御装置２００は、第２モードで複数の飛行体１００を制御してよい。例えば、制御装置２００は、さらに３機の飛行体１００を追加し、４つの対象エリアのそれぞれを、２機ずつの飛行体１００によってカバーさせる。風速が強くなると、定点飛行に必要な電力は増大するが、１つの対象エリアに対して２機の飛行体１００を割り当てることによって、必要な電力を賄わせることができる。

【0037】

制御装置２００は、対象エリアの上空の飛行エリアの状況を示す情報を、上空の各エリアの気候情報を提供する気候情報提供装置４００から受信してよい。飛行エリアの状況を示す情報の例としては、風向の情報、風速の情報、風向予測の情報、及び風速予測の情報等が挙げられる。

【0038】

制御装置２００は、複数の飛行体１００から、飛行エリアの状況を示す情報を受信してもよい。制御装置２００は、複数の飛行体１００から、ゲートウェイ２２及びネットワーク２０を介して、飛行エリアの状況を示す情報を受信してよい。また、制御装置２００は、複数の飛行体１００から、通信衛星を介して、飛行エリアの状況を示す情報を受信してもよい。飛行体１００は、例えば、風速センサによって検出した、飛行体１００が飛行する飛行エリアの風速を示す風速情報及び風向を示す風向情報を、制御装置２００に対して送信してよい。

【0039】

図１では、制御装置２００が地上に設置されている場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、制御装置２００は、複数の飛行体１００のうちのいずれかに搭載されてもよい。また、制御装置２００は、通信衛星に搭載されてもよい。

【0040】

図２は、第１モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。ここでは、対象エリア４０の上空を４機の飛行体１００が定点飛行することによって、対象エリア４０をカバーしている例を示す。

【0041】

対象エリア４０は、任意に定められてよい。対象エリア４０は、例えば、国単位に定められる。また、対象エリア４０は、例えば、日本における都道府県及び市区町村等、国毎に定められている各種区分単位に定められてもよい。対象エリア４０は、このような区分に対応したものでなくてもよい。対象エリア４０は、例えば、飛行体１００の管理者及び制御装置２００のオペレータ等によって定められてよい。

【0042】

図２では、対象エリア４０が細長い形状を有し、複数の飛行体１００が一列に並んで対象エリア４０をカバーしている様子を例示しているが、対象エリア４０の形状はこれに限らない。複数の飛行体１００の配置は列状に限らず、対象エリア４０の形状に応じて、対象エリア４０をカバーできるように任意に配置されてよい。

【0043】

制御装置２００は、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれに、対象エリア４０のうちのそれぞれがカバーするエリアの位置を送信する。制御装置２００は、複数の飛行体１００のそれぞれに、定点飛行する飛行エリアの位置を送信してもよい。制御装置２００は、複数の飛行体１００のそれぞれの位置を示す位置情報を、複数の飛行体１００のそれぞれから受信することによって、複数の飛行体１００の位置を把握してよい。

【0044】

図３は、第２モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。ここでは、５機の飛行体１００が、対象エリア４０に対して相対的に移動しながら対象エリア４０をカバーしている例を示す。

【0045】

飛行エリア３１０は、対象エリア４０をカバーするときに飛行体１００が飛行する飛行エリアを示す。飛行エリア３２０は、対象エリア４０の終点４４から始点４２に移動するときに飛行体１００が飛行する飛行エリアを示す。飛行エリア３１０は、第１飛行エリアの一例であってよい。飛行エリア３２０は、第２飛行エリアの一例であってよい。

【0046】

制御装置２００は、例えば、複数の飛行体１００のそれぞれに、対象エリア４０の位置、対象エリア４０の始点４２及び終点４４の位置、始点４２から終点４４への移動経路、及び終点４４から始点４２への移動経路を送信する。制御装置２００は、例えば、始点４２から終点４４への移動経路が追い風となるように、始点４２及び終点４４を決定してよい。制御装置２００は、対象エリア４０の全体をカバーするように、始点４２から終点４４への移動経路を決定してよい。

【0047】

制御装置２００は、終点４４から始点４２まで移動するために必要な電力ができるだけ少なくなるような、終点４４から始点４２までの移動経路を決定してよい。例えば、制御装置２００は、終点４４から始点４２までの飛行エリアのうち、逆風となる風の風速が最も弱くなる移動経路を、終点４４から始点４２までの移動経路として決定する。これにより、風速がより強い飛行エリアを飛行させる場合と比較して、終点４４から始点４２までの移動に必要な電力を低減することができる。

【0048】

また、例えば、制御装置２００は、始点４２から終点４４までの移動経路に対して、より低い高度の終点４４から始点４２までの移動経路を決定してよい。高度が低い方が空気の濃度が濃く、飛行に必要な電力が少なくなるので、このような移動経路を決定することによって、より高い高度を飛行させる場合と比較して、終点４４から始点４２までの移動に必要な電力を低減することができる。

【0049】

図３に示す例において、飛行体１００は、旋回しながら、始点４２から終点４４への移動経路に従って始点４２から終点４４に移動する。すなわち、飛行体１００は、旋回しながら、始点４２から終点４４に向けてシフトするように移動する。そして、終点４４に達した場合に、飛行体１００は、終点４４から始点４２への移動経路に従って終点４４から始点４２に移動する。

【0050】

図４は、第２モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。ここでは、図３と異なる点を主に説明する。図３では、飛行体１００が旋回しながら、始点４２から終点４４に移動する例を挙げて説明したが、飛行体１００は、図４に示すように、旋回することなく、始点４２から終点４４への移動経路に従って始点４２から終点４４に移動してもよい。

【0051】

図５は、複数の飛行体１００のそれぞれによって形成される通信エリア１２０の一例を概略的に示す。図５は、弱風エリア３３０の複数の通信エリア１２０と、強風エリア３４０の複数の通信エリア１２０とを例示している。弱風エリア３３０は、強風エリア３４０よりも風速が弱いエリアである。

【0052】

弱風エリア３３０について、制御装置２００は、複数の飛行体１００を第１モードで制御する。図５では、４機の飛行体１００によって形成された通信エリア１２０を例示している。

【0053】

強風エリア３４０について、制御装置２００は、複数の飛行体１００を第３モードで制御する。図５では、５機の飛行体１００によって形成された通信エリア１２０を例示している。５機の飛行体１００は、対象エリアの始点から終点に向かって、風向３４２に沿って移動する。そして、対象エリアの終点に達した飛行体１００が、通信エリア１２０の形成を停止して、風向３４２とは逆方向で、終点から始点に向かって移動する。

【0054】

図６は、第２モードによって制御されている複数の飛行体１００の一例を概略的に示す。ここでは、８機の飛行体１００のうち２機ずつが、対象エリア４０の一部分ずつをカバーしている例を示す。図６に示す例において、制御装置２００は、対象エリア４０の各部分を、２機の飛行体１００によってカバーさせている。

【0055】

図７は、陽が出ている時間帯において第２モードによって制御されている２機の飛行体１００の一例を概略的に示す。制御装置２００は、２機の飛行体１００のそれぞれに通信エリア１２０を形成させ、定点飛行をさせることによって、対象エリアをカバーさせる。２機の飛行体１００が通信エリア１２０を形成することによって、１機の飛行体１００が通信エリア１２０を形成した場合と比較して、通信キャパシティを増大させることができる。

【0056】

図８は、陽が沈んでいる時間帯において第２モードによって制御されている２機の飛行体１００の一例を概略的に示す。制御装置２００は、陽が沈んでいる時間帯の前半は、第１の飛行体１００及び第２の飛行体１００のうち、第２の飛行体１００には対象エリア４０をカバーさせず、第１の飛行体１００に対象エリア４０をカバーさせ、陽が沈んでいる時間帯の後半は、第１の飛行体１００には対象エリア４０をカバーさせず、第２の飛行体１００に対象エリア４０をカバーさせる。

【0057】

制御装置２００は、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００には、通信エリア１２０の形成を停止させるとともに、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で飛行させる。制御装置２００は、例えば、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００の飛行方法よりも、グラウンディングの時間が長い飛行方法で、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００を飛行させる。図８に示す例では、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００が、旋回しながらグラウンディングをしている例を示す。図８に示す飛行方法は例示であり、制御装置２００は、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００よりも飛行に電力を使用しない飛行方法であれば、任意の飛行方法で、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００を飛行させてよい。

【0058】

制御装置２００は、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００が飛行している高度よりも低い高度で、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００を飛行させてもよい。制御装置２００は、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００が飛行している高度よりも低い高度であり、かつ、対象エリア４０をカバーしている飛行体１００の飛行方法よりも飛行に電力を使用しない飛行方法で、対象エリア４０をカバーしない飛行体１００を飛行させてもよい。

【0059】

図２から図８に示す例について、制御装置２００が地上に設置されている場合、制御装置２００は、ネットワーク２０及びゲートウェイ２２を介して、複数の飛行体１００を制御してよい。また、制御装置２００は、通信衛星を介して、複数の飛行体１００を制御してもよい。

【0060】

図２から図８に示す例について、制御装置２００が、複数の飛行体１００のいずれかに搭載されている場合、複数の飛行体１００同士が通信することによって、制御装置２００が、複数の飛行体１００を制御してよい。複数の飛行体１００のそれぞれは、例えば、通信衛星を介して、互いに通信する。また、複数の飛行体１００のそれぞれは、ゲートウェイ２２を介して、互いに通信してもよい。

【0061】

図９は、制御装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。図９では、制御装置２００が、複数の飛行体１００が飛行する飛行エリアの風速に応じて、複数の飛行体１００を異なるモードで制御する場合の処理の流れの一例を示す。ここでは、対象エリアの上空が無風である状態を開始状態として説明する。

【0062】

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、制御装置２００が、複数の飛行体１００を第１モードで制御する。複数の飛行体１００のそれぞれは、対象エリアの各部のそれぞれの上空を定点飛行して、対象エリアの各部のそれぞれをカバーする。

【0063】

Ｓ１０４では、制御装置２００が、飛行エリアの風速が第１閾値より強いか否かを判定する。強いと判定した場合、Ｓ１０６に進み、強くないと判定した場合、Ｓ１０２に戻る。制御装置２００は、例えば、風速が一時的に第１閾値より強くなった場合であっても、第１閾値より強い状態が予め定められた時間以上継続しなかった場合、強くないと判定してよく、予め定められた時間継続して風速が第１閾値より強い場合に、強いと判定してよい。

【0064】

Ｓ１０６では、制御装置２００が、複数の飛行体１００に対して予備機を追加して、第３モードで複数の飛行体１００を制御する。予備機は、例えば、上空に待機していてよい。また、予備機は、地上に待機していてもよい。

【0065】

Ｓ１０８では、制御装置２００が、飛行エリアの風速が第２閾値より強いか否かを判定する。強いと判定した場合、Ｓ１１２に進み、強くないと判定した場合、Ｓ１１０に進む。Ｓ１１０では、制御装置２００が、飛行エリアの風速が第１閾値より弱いか否かを判定する。弱いと判定した場合、Ｓ１０２に戻り、弱くないと判定した場合、Ｓ１０６に戻る。Ｓ１０２に戻る場合、制御装置２００は、複数の飛行体１００のうちのいずれかを、予備機として待機位置に移動させてよい。

【0066】

Ｓ１１２では、制御装置２００が、複数の飛行体１００に対して予備機を追加して、第２モードで複数の飛行体１００を制御する。予備機は、例えば、上空に待機していてよい。また、予備機は、地上に待機していてもよい。

【0067】

Ｓ１１４では、制御装置２００が、飛行エリアの風速が第２閾値より弱いか否かを判定する。弱いと判定した場合、Ｓ１０６に戻り、弱くないと判定した場合、Ｓ１１２に戻る。Ｓ１０６に戻る場合、複数の飛行体１００のうちのいずれかを、予備機として待機位置に移動させてよい。

【0068】

図１０は、制御装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置２００は、指示受付部２１２、指示送信部２１４、風速情報取得部２２０、及び制御部２３０を備える。

【0069】

指示受付部２１２は、各種指示を受け付ける。指示受付部２１２は、例えば、対象エリア４０を指定する指示を受け付ける。指示受付部２１２は、始点４２及び終点４４を指定する指示を受け付けてもよい。指示受付部２１２は、始点４２から終点４４への移動経路を指定する指示を受け付けてもよい。指示受付部２１２は、終点４４から始点４２への移動経路を指定する指示を受け付けてもよい。指示受付部２１２は、制御装置２００が備える操作部を介して入力された指示を受け付けてよい。また、指示受付部２１２は、制御装置２００が備える通信部を介して、ネットワーク２０を介して受信した指示を受け付けてもよい。

【0070】

指示送信部２１４は、指示受付部２１２が受け付けた指示を飛行体１００に送信する。指示送信部２１４は、指示を複数の飛行体１００に送信してよい。また、指示送信部２１４は、複数の飛行体１００のうちの一の飛行体１００に指示を送信し、当該一の飛行体１００が、他の飛行体１００に対して当該指示を送信してもよい。

【0071】

風速情報取得部２２０は、風速情報を取得する。風速情報は、風向情報を含んでよい。風速情報取得部２２０は、対象エリアの上空の風速情報を取得してよい。風速情報取得部２２０は、気候情報提供装置４００から風速情報を受信してよい。

【0072】

制御部２３０は、複数の飛行体１００を制御する。制御部２３０は、例えば、第１モードで複数の飛行体１００を制御する。制御部２３０は、複数の飛行体１００のそれぞれがカバーする対象エリアの位置を、複数の飛行体１００のそれぞれに送信してよい。制御部２３０は、複数の飛行体１００のそれぞれが飛行する飛行エリアの位置を、複数の飛行体１００のそれぞれに送信してよい。

【0073】

また、制御部２３０は、例えば、第２モードで複数の飛行体１００を制御する。例えば、制御部２３０は、第１の時間帯の間、第１の対象エリアに対応する第１の飛行体及び第２の飛行体のうち、第２の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第１の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせ、第２の時間帯の間、第１の飛行体には第１の対象エリアをカバーさせずに第２の飛行体に第１の対象エリアをカバーさせるように、第１の飛行体及び第２の飛行体を制御する。３機以上の飛行体１００によって第１の対象エリアをカバーさせる場合、３機の飛行体１００のそれぞれに、順番に第１の対象エリアをカバーさせてよい。第１の時間帯及び第２の時間帯は夜間であってよい。第１の時間帯は夜間の前半であってよく、第２の時間帯は夜間の後半であってよい。

【0074】

制御部２３０は、第１の時間帯の間、第２の飛行体に通信エリア１２０を形成させず、第２の時間帯の間、第１の飛行体に通信エリア１２０を形成させないように、第１の飛行体及び第２の飛行体を制御してよい。

【0075】

制御部２３０は、第１の時間帯の間、第２の飛行体に、第１の対象エリアをカバーしている第１の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させ、第２の時間帯の間、第１の飛行体に、第１の対象エリアをカバーしている第２の飛行体よりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行させるように、第１の飛行体及び第２の飛行体の飛行を制御してよい。第１の対象エリアをカバーしている第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない予め定められた高度は、第１の飛行体が飛行している高度よりも低い高度であり、第１の対象エリアをカバーしている第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない予め定められた高度は、第２の飛行体が飛行している高度よりも低い高度であってよい。第１の対象エリアをカバーしている第１の飛行体よりも飛行に電力を使用しない予め定められた飛行方法は、第１の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長く、第１の対象エリアをカバーしている第２の飛行体よりも飛行に電力を使用しない予め定められた飛行方法は、第２の飛行体の飛行方法よりもグラウンディングの時間が長くてよい。

【0076】

制御部２３０は、第３の時間帯の間、第１の飛行体及び第２の飛行体の両方に第１の対象エリアをカバーさせるように、第１の飛行体及び第２の飛行体を制御してよい。第３の時間帯は夜間以外であってよい。

【0077】

また、制御部２３０は、例えば、第３モードで複数の飛行体１００を制御する。制御部２３０は、複数の飛行体１００のそれぞれの通信エリア１２０が対象エリアの一部をカバーしながら移動し、複数の飛行体１００の複数の通信エリア１２０によって対象エリアの全体がカバーされるように、複数の飛行体１００を制御してよい。制御部２３０は、対象エリアの終点に達した飛行体１００が、対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、当該飛行体を制御してよい。第１飛行エリアの風向は、対象エリアをカバーしながら飛行した飛行体の飛行方向に沿っていてよく、第２飛行エリアの風向は、第１飛行エリアの風向と逆方向であってよい。

【0078】

制御部２３０は、第１飛行エリアよりも風速が弱い第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、飛行体を制御してよい。制御部２３０は、飛行体１００が第２飛行エリアを飛行する間、飛行体１００に通信エリアを形成させなくてよい。

【0079】

制御部２３０は、風速情報取得部２２０から風速情報を取得して、風速情報に基づいて、複数の飛行体１００を制御してもよい。例えば、制御部２３０は、風速情報が示す風速が第１閾値より弱い場合、複数の飛行体１００を第１モードで制御する。また、制御部２３０は、風速情報が示す風速が第１閾値より強く、第１閾値より高い第２閾値より弱い場合、複数の飛行体１００を第３モードで制御する。また、制御部２３０は、風速情報が示す風速が第２閾値より強い場合、複数の飛行体１００を第２モードで制御する。

【0080】

制御部２３０は、北半球が夏になり南半球が冬になる場合に、北半球の複数の飛行体１００の一部を、南半球に移動させてよい。制御部２３０は、北半球が冬になり南半球が夏になる場合に、南半球の複数の飛行体１００の一部を、北半球に移動させてよい。移動後の飛行体１００は、指定されたエリアをカバーしてもよく、また、予備機として待機位置に待機してもよい。これにより、季節が冬になり、太陽光による発電量が少なくなる地域の飛行体１００の数を増加させることができる。

【0081】

図１１は、飛行体１００が有する制御装置１３０の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置１３０は、電力受給部１３２、バッテリ１３４、無線通信部１３６、風速情報送信部１３８、及び制御部１４０を備える。

【0082】

電力受給部１３２は、太陽電池パネル１１２によって発電された電力を受給する。電力受給部１３２は、受給した電力をバッテリ１３４に蓄電する。

【0083】

無線通信部１３６は、バッテリ１３４に蓄電されている電力を用いて、各種通信を実行する。無線通信部１３６は、例えば、通信エリア１２０を形成する。無線通信部１３６は、制御装置２００との通信を実行してよい。無線通信部１３６は、他の飛行体１００との通信を実行してよい。無線通信部１３６は、通信衛星との通信を実行してよい。

【0084】

風速情報送信部１３８は、風速センサ１１４によって検出された風速情報を、制御装置２００等に送信する。風速情報送信部１３８は、無線通信部１３６を介して風速情報を送信してよい。

【0085】

制御部１４０は、飛行体１００の飛行等を制御する。制御部１４０は、制御装置２００からの指示に従って、飛行体１００の飛行等を制御してよい。

【0086】

制御部１４０は、例えば、制御装置２００から第２モードで制御する制御信号を受信した場合、第１の時間帯の間、地上の対象エリアを通信エリア１２０によってカバーし、第２の時間帯の間、通信エリア１２０を形成せずに、対象エリアをカバーしているときよりも、飛行に電力を使用しない予め定められた高度又は予め定められた飛行方法で飛行体を飛行させる。

【0087】

また、制御部１４０は、例えば、制御装置２００から第３モードで制御する制御信号を受信した場合、他の飛行体１００を含む複数の飛行体１００のそれぞれの通信エリア１２０が対象エリアの一部をカバーしながら移動し、複数の飛行体１００の複数の通信エリア１２０によって対象エリアの全体がカバーされるように、飛行体１００を制御する。制御部１４０は、対象エリアの終点に達した飛行体１００が、対象エリアをカバーしながら飛行した第１飛行エリアとは異なる第２飛行エリアを飛行して、対象エリアの始点に移動するように、飛行体１００を制御してよい。

【0088】

図１２は、制御装置２００として機能するコンピュータ１０００の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１０００は、ホストコントローラ１０９２により相互に接続されるＣＰＵ１０１０及びＲＡＭ１０３０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１０９４によりホストコントローラ１０９２に接続されるＲＯＭ１０２０、通信Ｉ／Ｆ１０４０、記憶装置１０５０及び入出力チップ１０８０を有する入出力部を備える。

【0089】

ＣＰＵ１０１０は、ＲＯＭ１０２０及びＲＡＭ１０３０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ１０４０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１０４０は、通信を行うハードウェアとして機能する。記憶装置１０５０は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスク、及びソリッドステートドライブ等であってよく、ＣＰＵ１０１０が使用するプログラム及びデータを格納する。

【0090】

ＲＯＭ１０２０は、コンピュータ１０００が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ１０８０は、例えば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、マウスポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１０９４へと接続する。

【0091】

ＲＡＭ１０３０を介して記憶装置１０５０に提供されるプログラムは、ＩＣカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１０３０を介して記憶装置１０５０にインストールされ、ＣＰＵ１０１０において実行される。

【0092】

コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００を制御装置２００として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１０１０などに働きかけて、コンピュータ１０００を、制御装置２００の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である指示受付部２１２、指示送信部２１４、風速情報取得部２２０、及び制御部２３０として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置２００が構築される。

【0093】

図１３は、制御装置１３０として機能するコンピュータ１１００の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１１００は、ホストコントローラ１１９２により相互に接続されるＣＰＵ１１１０及びＲＡＭ１１３０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１１９４によりホストコントローラ１１９２に接続されるＲＯＭ１１２０、通信Ｉ／Ｆ１１４０、記憶装置１１５０、入出力チップ１１８０、及び風速センサ１１８２を有する入出力部を備える。

【0094】

ＣＰＵ１１１０は、ＲＯＭ１１２０及びＲＡＭ１１３０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ１１４０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１１４０は、通信を行うハードウェアとして機能する。記憶装置１１５０は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスク、及びソリッドステートドライブ等であってよく、ＣＰＵ１１１０が使用するプログラム及びデータを格納する。

【0095】

ＲＯＭ１１２０は、コンピュータ１１００が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ１１００のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ１１８０は、例えば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、マウスポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１１９４へと接続する。風速センサ１１８２は、制御装置１３０が搭載されている飛行体１００が飛行する飛行エリアの風速を検出するセンサであってよい。

【0096】

ＲＡＭ１１３０を介して記憶装置１０５０に提供されるプログラムは、ＩＣカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１１３０を介して記憶装置１１５０にインストールされ、ＣＰＵ１１１０において実行される。

【0097】

コンピュータ１１００にインストールされ、コンピュータ１１００を制御装置１３０として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１１１０などに働きかけて、コンピュータ１１００を、制御装置１３０の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である電力受給部１３２、バッテリ１３４、無線通信部１３６、風速情報送信部１３８、及び制御部１４０として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置１３０が構築される。

【0098】

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。

【0099】

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】

【0100】

２０ ネットワーク、２２ ゲートウェイ、３０ ユーザ端末、４０ 対象エリア、４２ 始点、４４ 終点、１００ 飛行体、１０２ 本体部、１０４ 主翼部、１０６ プロペラ、１０８ スキッド、１１０ 車輪、１１２ 太陽電池パネル、１１４ 風速センサ、１２０ 通信エリア、１２２ セル、１３０ 制御装置、１３２ 電力受給部、１３４ バッテリ、１３６ 無線通信部、１３８ 風速情報送信部、１４０ 制御部、２００ 制御装置、２１２ 指示受付部、２１４ 指示送信部、２２０ 風速情報取得部、２３０ 制御部、３１０ 飛行エリア、３２０ 飛行エリア、３３０ 弱風エリア、３４０ 強風エリア、４００ 気候情報提供装置、１０００ コンピュータ、１０１０ ＣＰＵ、１０２０ ＲＯＭ、１０３０ ＲＡＭ、１０４０ 通信Ｉ／Ｆ、１０５０ 記憶装置、１０８０ 入出力チップ、１０９２ ホストコントローラ、１０９４ 入出力コントローラ、１１００ コンピュータ、１１１０ ＣＰＵ、１１２０ ＲＯＭ、１１３０ ＲＡＭ、１１４０ 通信Ｉ／Ｆ、１１５０ 記憶装置、１１８０ 入出力チップ、１１８２ 風速センサ、１１９２ ホストコントローラ、１１９４ 入出力コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】